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hashMap的具体实现

2024-07-04 02:35:39   229人阅读

HashMap是Java中的一个重要的数据结构!

与HashMap更重要的一个数据结构是HashTable,其中最重要的区别是HashTable传说中是线程安全的(之所以说他是传说是因为我并没有去理解为什么,这是我的错,没有理解就搬上了讲台!)

HashMap的内部结构很简单,如下(图片来自importnews,专属java的一个实时blog.本文也一定程度上参考了importnews,之所有没有直接转载是因为我觉得,有些东西,你只是看到了,他并不属于你!而我要做的,就是消化它,达到可以有自己见解的地方,原文链接地址:http://www.importnew.com/10620.html)

在HashMap内部,实现存贮key-value键值对的是一个Entity的内部类,

static class Entry implements Map.Entry
{
        final K key;
        V value;
        Entry next;
        final int hash;
        ...//More code goes here
}   `

这个类可以构成一个链表,在key中的hashCode相同时,会构成一个链表,

这个类在HashMap中构成了一个table数组,所有的键值对就保留在这个键值对数组之中,这个数据默认的长度是16,当数据超过这个大小之后,会自动的真正增长,但是如果数据刚刚好处于增长的上边缘,也就是>=,会造成数据内存大浪费,一些文章推荐我们在使用一些集合类的时候要指定好它的大小,避免造成过大的内存泄漏

从我们平常使用的HashMap中我们可以得出,操纵HashMap只是通过put和get方法

1.了解put方法

 public V put(K key, V value) {
  if (key == null)
   return putForNullKey(value);
  int hash = hash(key.hashCode());
  int i = indexFor(hash, table.length);
  for (Entry<k , V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
   Object k;
   if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
    V oldValue = e.value;
    e.value = value;
    e.recordAccess(this);
    return oldValue;
   }
  }
 
  modCount++;
  addEntry(hash, key, value, i);
  return null;
 }

  1. 对key做null检查。如果key是null，会被存储到table[0]，因为null的hash值总是0。

  2. key的hashcode()方法会被调用，然后计算hash值。hash值用来找到存储Entry对象的数组的索引。有时候hash函数可能写的 很不好，所以JDK的设计者添加了另一个叫做hash()的方法，它接收刚才计算的hash值作为参数。如果你想了解更多关于hash()函数的东西，可 以参考：hashmap中的hash和indexFor方法

  3. indexFor(hash,table.length)用来计算在table数组中存储Entry对象的精确的索引。

  4. 在我们的例子中已经看到，如果两个key(这里指的是两个不同key值)有相同的hash值(也叫冲突)，他们会以链表的形式来存储。所以，这里我们就迭代链表。

  • 如果在刚才计算出来的索引位置没有元素，直接把Entry对象放在那个索引上。
  • 如果索引上有元素，然后会进行迭代，一直到Entry->next是null。当前的Entry对象变成链表的下一个节点。
  • 如果我们再次放入同样的key会怎样呢？逻辑上，它应该替换老的value。事实上，它确实是这么做的。在迭代的过程中，会调用equals() 方法来检查key的相等性(key.equals(k))，如果这个方法返回true，它就会用当前Entry的value来替换之前的value。

2.了解get

public V get(Object key) {
  if (key == null)
   return getForNullKey();
  int hash = hash(key.hashCode());
  for (Entry<k , V> e = table[indexFor(hash, table.length)]; e != null; e = e.next) {
   Object k;
   if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))
    return e.value;
  }
  return null;
 }

你传递一个key从hashmap总获取value的时候：

  1. 对key进行null检查。如果key是null，table[0]这个位置的元素将被返回。

  2. key的hashcode()方法被调用，然后计算hash值。

  3. indexFor(hash,table.length)用来计算要获取的Entry对象在table数组中的精确的位置，使用刚才计算的hash值。

  4. 在获取了table数组的索引之后，会迭代链表，调用equals()方法检查key的相等性，如果equals()方法返回true，get方法返回Entry对象的value，否则，返回null。

总结:

  • HashMap有一个叫做Entry的内部类，它用来存储key-value对。
  • 上面的Entry对象是存储在一个叫做table的Entry数组中。
  • table的索引在逻辑上叫做“桶”(bucket)，它存储了链表的第一个元素。
  • key的hashcode()方法用来找到Entry对象所在的桶。
  • 如果两个key有相同的hash值，他们会被放在table数组的同一个桶里面。
  • key的equals()方法用来确保key的唯一性。
  • value对象的equals()和hashcode()方法根本一点用也没有。


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