map.put(key1,value1);
首先,调用key1所在类的hashCode()计算key1哈希值,此哈希值经过某种算法计算以后,得到在Entry数组中的存放位置。
如果此位置上的数据为空,此时的key1-value1添加成功。 ----情况1
如果此位置上的数据不为空,(意味着此位置上存在一个或多个数据(以链表形式存在)),比较key1和已经存在的一个或多个数据
的哈希值:
如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同,此时key1-value1添加成功。----情况2
如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据(key2-value2)的哈希值相同,继续比较:调用key1所在类的equals(key2)方法,比较:
如果equals()返回false:此时key1-value1添加成功。----情况3
如果equals()返回true:使用value1替换value2。
补充:关于情况2和情况3:此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储。
在不断的添加过程中,会涉及到扩容问题,当超出临界值(且要存放的位置非空)时,扩容。默认的扩容方式:扩容为原来容量的2倍,并将原有的数据复制过来。
jdk8 相较于jdk7在底层实现方面的不同:
1. new HashMap():底层没有创建一个长度为16的数组
2. jdk 8底层的数组是:Node[],而非Entry[]
3. 首次调用put()方法时,底层创建长度为16的数组
4. jdk7底层结构只有:数组+链表。jdk8中底层结构:数组+链表+红黑树。
4.1 形成链表时,七上八下(jdk7:新的元素指向旧的元素。jdk8:旧的元素指向新的元素)
4.2 当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8 且当前数组的长度 > 64时,此时此索引位置上的所数据改为使用红黑树存储。
DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量,16
DEFAULT_LOAD_FACTOR:HashMap的默认加载因子:0.75
threshold:扩容的临界值,=容量*填充因子:16 * 0.75 => 12
TREEIFY_THRESHOLD:Bucket中链表长度大于该默认值,转化为红黑树:8
MIN_TREEIFY_CAPACITY:桶中的Node被树化时最小的hash表容量:64
源码:
put()方法:
public V put(K key, V value) { //调用key1所在类的hashCode()计算key1哈希值,此哈希值经过某种算法计算 return putVal(hash(key), key, value, false, true); }
计算hash值:
static final int hash(Object key) { int h; //key.hashCode()用了现有的hash return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16); }
putVal()方法:
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) { Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i; //首次添加元素 if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0) //初始化,造数组就是在resize()里做的 n = (tab = resize()).length; //非首次添加元素,(n - 1) & hash得到在Entry数组中的存放位置, if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) //如果此位置上的数据为空,此时的key1-value1添加成功。 ----情况1 tab[i] = newNode(hash, key, value, null); else { //如果此位置上的数据不为空,(意味着此位置上存在一个或多个数据(以链表形式存在)) Node<K,V> e; K k; //比较key1和已经存在的一个或多个数据的哈希值 //如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据(key2-value2)的哈希值相同,继续比较:比较key的地址或者调用key1所在类的equals(key2)方法,如果equals()返回true:把已存在的Node赋值给e,使用value1替换value2。 if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) e = p; else if (p instanceof TreeNode) e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value); else { //如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同,此时key1-value1添加成功。此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储----情况2 //如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据(key2-value2)的哈希值相同,且调用key1所在类的equals(key2)方法,如果equals()返回false:此时key1-value1添加成功。此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储----情况3 for (int binCount = 0; ; ++binCount) { if ((e = p.next) == null) { p.next = newNode(hash, key, value, null); //jdk8中底层结构:数组+链表+红黑树。当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8 且当前数组的长度 > 64时,此时此索引位置上的所数据改为使用红黑树存储。 //TREEIFY_THRESHOLD:Bucket中链表长度大于该默认值,转化为红黑树:8 if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st treeifyBin(tab, hash); break; } if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) break; p = e; } } //使用value1替换value2 if (e != null) { // existing mapping for key V oldValue = e.value; if (!onlyIfAbsent || oldValue == null) e.value = value; afterNodeAccess(e); return oldValue; } } ++modCount; if (++size > threshold) resize(); afterNodeInsertion(evict); return null; }
resize()方法:
final Node<K,V>[] resize() { Node<K,V>[] oldTab = table; int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length; int oldThr = threshold; int newCap, newThr = 0; if (oldCap > 0) { if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) { threshold = Integer.MAX_VALUE; return oldTab; } else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY && oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY) newThr = oldThr << 1; // double threshold } else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold newCap = oldThr; else { // zero initial threshold signifies using defaults //首次添加元素,DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量,16;DEFAULT_LOAD_FACTOR:HashMap的默认加载因子:0.75 newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY; newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);//12 } if (newThr == 0) { float ft = (float)newCap * loadFactor; newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ? (int)ft : Integer.MAX_VALUE); } //threshold:扩容的临界值,=容量*填充因子:16 * 0.75 => 12 threshold = newThr; @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"}) Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap]; //创建数组 table = newTab; if (oldTab != null) { for (int j = 0; j < oldCap; ++j) { Node<K,V> e; if ((e = oldTab[j]) != null) { oldTab[j] = null; if (e.next == null) newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e; else if (e instanceof TreeNode) ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap); else { // preserve order Node<K,V> loHead = null, loTail = null; Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null; Node<K,V> next; do { next = e.next; if ((e.hash & oldCap) == 0) { if (loTail == null) loHead = e; else loTail.next = e; loTail = e; } else { if (hiTail == null) hiHead = e; else hiTail.next = e; hiTail = e; } } while ((e = next) != null); if (loTail != null) { loTail.next = null; newTab[j] = loHead; } if (hiTail != null) { hiTail.next = null; newTab[j + oldCap] = hiHead; } } } } } return newTab; }
treeifyBin(tab, hash)方法:
final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) { int n, index; Node<K,V> e; if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY) //如果数组长度<64,则扩容 resize(); else if ((e = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) { TreeNode<K,V> hd = null, tl = null; do { TreeNode<K,V> p = replacementTreeNode(e, null); if (tl == null) hd = p; else { p.prev = tl; tl.next = p; } tl = p; } while ((e = e.next) != null); if ((tab[index] = hd) != null) hd.treeify(tab); } }
来源:oschina
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