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java HashMap源码分析(JDK8)
这两天在复习JAVA的知识点,想更深层次的了解一下JAVA,所以就看了看JAVA的源码,把自己的分析写在这里,也当做是笔记吧,方便记忆。写的不对的地方也请大家多多指教。
JDK1.6中HashMap采用的是位桶+链表的方式,即我们常说的散列链表的方式,而JDK1.8中采用的是位桶+链表/红黑树的方式,也是非线程安全的。当某个位桶的链表的长度达到某个阀值的时候,这个链表就将转换成红黑树。
基本的数据结构:
1 //链表节点 2 static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> { 3 final int hash; 4 final K key; 5 V value; 6 Node<K,V> next; 7 //省略 8 } 9 //红黑树节点10 static final class TreeNode<K,V> extends LinkedHashMap.Entry<K,V> {11 TreeNode<K,V> parent; // red-black tree links12 TreeNode<K,V> left;13 TreeNode<K,V> right;14 TreeNode<K,V> prev; // needed to unlink next upon deletion15 boolean red;16 TreeNode(int hash, K key, V val, Node<K,V> next) {17 super(hash, key, val, next);18 }19 //省略 20 }21 // HashMap的主要属性22 public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>23 implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable {24 // 槽数组,Node<K,V>类型,TreeNode extends LinkedHashMap.Entry<K,V>,所以可以存放TreeNode来实现Tree bins25 transient Node<K,V>[] table;26 27 transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet;28 29 transient int size;30 // 去掉了volatile的修饰符31 transient int modCount;32 33 int threshold;34 35 final float loadFactor;36 37 ...38 39 }
//计算key的hash
static final int hash(Object key) { int h; return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16); }
get(key) 函数
1 public V get(Object key) { 2 Node<K,V> e; 3 return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value; 4 } 5 final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) { 6 Node<K,V>[] tab; 7 Node<K,V> first, e; 8 int n; K k; 9 //hash & length-1 定位数组下标10 if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&11 (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) 12 {13 if (first.hash == hash && // always check first node14 ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))15 return first;16 if ((e = first.next) != null) {17 /*第一个节点是TreeNode,则采用位桶+红黑树结构,18 * 调用TreeNode.getTreeNode(hash,key),19 *遍历红黑树,得到节点的value20 */21 if (first instanceof TreeNode)22 return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);23 do {24 if (e.hash == hash &&25 ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))26 return e;27 } while ((e = e.next) != null);28 }29 }30 return null;31 }32 final TreeNode<K,V> getTreeNode(int h, Object k) {33 //找到红黑树的根节点并遍历红黑树34 return ((parent != null) ? root() : this).find(h, k, null);35 }36 /*37 *通过hash值的比较,递归的去遍历红黑树,这里要提的是compareableClassFor(Class k)这个函数的作用,在某些时候38 *如果红黑树节点的元素are of the same "class C implements Comparable<C>" type 39 *利用他们的compareTo()方法来比较大小,这里需要通过反射机制来check他们到底是不是属于同一个类,是不是具有可比较性.40 */41 final TreeNode<K,V> find(int h, Object k, Class<?> kc) {42 TreeNode<K,V> p = this;43 do {44 int ph, dir; K pk;45 TreeNode<K,V> pl = p.left, pr = p.right, q;46 if ((ph = p.hash) > h)47 p = pl;48 else if (ph < h)49 p = pr;50 else if ((pk = p.key) == k || (k != null && k.equals(pk)))51 return p;52 else if (pl == null)53 p = pr;54 else if (pr == null)55 p = pl;56 else if ((kc != null ||57 (kc = comparableClassFor(k)) != null) &&58 (dir = compareComparables(kc, k, pk)) != 0)59 p = (dir < 0) ? pl : pr;60 else if ((q = pr.find(h, k, kc)) != null)61 return q;62 else63 p = pl;64 } while (p != null);65 return null;66 }
put(K key,V value)函数
1 //put(K key,V value)函数 2 public V put(K key, V value) { 3 return putVal(hash(key), key, value, false, true); 4 } 5 6 final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, 7 boolean evict) { 8 Node<K,V>[] tab; 9 Node<K,V> p; 10 int n, i;11 //如果table为空或者长度为0,则resize()12 if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)13 n = (tab = resize()).length;14 //找到key值对应的槽并且是第一个,直接加入15 if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)16 tab[i] = newNode(hash, key, value, null);17 else {18 Node<K,V> e;19 K k;20 //第一个node的hash值即为要加入元素的hash21 if (p.hash == hash &&22 ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))){23 e = p;24 }else if (p instanceof TreeNode)//第一个节点是TreeNode,即tree-bin25 /*Tree version of putVal.26 *final TreeNode<K,V> putTreeVal(HashMap<K,V> map, Node<K,V>[] tab,int h, K k, V v)27 */28 e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);29 else {30 //不是TreeNode,即为链表,遍历链表31 for (int binCount = 0; ; ++binCount) {32 /*到达链表的尾端也没有找到key值相同的节点,33 *则生成一个新的Node,并且判断链表的节点个数是不是到达转换成红黑树的上界34 *达到,则转换成红黑树35 */36 if ((e = p.next) == null) {37 p.next = newNode(hash, key, value, null);38 if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st39 treeifyBin(tab, hash);40 break;41 }42 if (e.hash == hash &&43 ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))44 break;45 p = e;46 }47 }48 if (e != null) { // existing mapping for key49 V oldValue =http://www.mamicode.com/ e.value;50 if (!onlyIfAbsent || oldValue =http://www.mamicode.com/= null)51 e.value =http://www.mamicode.com/ value;52 afterNodeAccess(e);53 //返回旧的value值54 return oldValue;55 }56 }57 ++modCount;58 if (++size > threshold)59 resize();60 afterNodeInsertion(evict);61 return null;62 }
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