java 集合 Hashmap源码

本文主要是介绍java 集合 Hashmap源码，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

目前源码支持仅仅支持1.8
一、结构
1、HashMap 是一个散列表，它存储的内容是键值对(key-value)映射。结构是由数组加链表组成，当hash桶大于64并且链表长达大于等于8时转换成红黑树，当长度小于6时会转换成链表。
2、put操作

-首先熟悉下 Node 内部结构

//node 结构跟linkedList不同只有next节点
 static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
 		//hash值
        final int hash;
        final K key;
        V value;
        Node<K,V> next;

        Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
            this.hash = hash;
            this.key = key;
            this.value = value;
            this.next = next;
        }
        ....
        }
        

1、首先要计算下hash值

    static final int hash(Object key) {
        int h;
        //如果key为null 则hash值为0，能看出是可以存放key为null
        return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
    }

2、put过程

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        //[]这个应该很清晰能看到是个数组
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        //第一次进来会先触发resize()方法
        // 初始化一个node 这个地方给n赋值，给n赋值，给n赋值
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
 	    	n = (tab = resize()).length;
       //找到具体的数组下标，如果此位置没有值，那么直接初始化一下 Node 并放置在这个位置就可以了 
      	if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
      	//构造一个node节点放到数组的位置上
           tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
           //如果计算的key在tab[i]位置上有值，要先比对下跟之前的hash值是否相同，是否之前的tab[i]是树形结构
        else {
            Node<K,V> e; K k;
            //对hash值key值进行比较如果相同key则覆盖原来的值
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
             //p值属于红黑树，则放到红黑树一会咱再说
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            //都不是上面的两种情况就要在链表上加上
            else {
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {
                    //尾插法
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        //判断是否达到了要转换成树
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    //如果遍历过程中链表中的元素与新添加的元素完全相同，则跳出循环，验证新元素是否插入，死循环遍历链表进行比对key的hash值跟equals
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    p = e;
                }
            }
            //	e!=null 说明存在旧值的key与要插入的key"相等"
            //简单理解就是找好位置了，就把value放进去，并返回之前的oldValue
            if (e != null) { // existing mapping for key
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        //增加更新记录
        ++modCount;
        //如果达到阈值进行扩容
        if (++size > threshold)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

3、扩容

//resize方法在用于初始化数组跟扩容，扩容为原来的数组长度的2倍
final Node<K,V>[] resize() {
//先把old数据保存下
        Node<K,V>[] oldTab = table;
        //old数据为空，长度为0
        int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
        //原来数组阈值（数组长度*0.75）
        int oldThr = threshold;
        int newCap, newThr = 0;
        //old数组长度不为0
        if (oldCap > 0) {
            if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {//old数据长度超过最大值，赋给int最大数
                threshold = Integer.MAX_VALUE;
                return oldTab;
            }
            else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                     oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                newThr = oldThr << 1; // double threshold  扩容2倍
        }
        else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold   不走这个往下
            newCap = oldThr;
        else {               // zero initial threshold signifies using defaults 也不走 往下
            newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
            newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
        }
        if (newThr == 0) {//新的阈值为0  走不到 往下
            float ft = (float)newCap * loadFactor;
            newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                      (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
        }
        threshold = newThr;//新的阈值赋值给全局阈值
        //注意了要数据迁移了
        @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
            Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];//建立新数组长度的数组
        table = newTab;
        if (oldTab != null) {
            for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                Node<K,V> e;
                //遍历数组，初始化e 初始化e 初始化e
                if ((e = oldTab[j]) != null) {
                    oldTab[j] = null;
                    //如果数组原来位置就一个元素node，就简单迁移过去
                    if (e.next == null)
                        newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                        //如果是红黑树
                    else if (e instanceof TreeNode)
                        ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                        //这边就是把链表分成两个链表，不改变顺序进行迁移
                    else { // preserve order
                        Node<K,V> loHead = null, loTail = null;//这两个是一条链表
                        Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;//这两个是另外一条链表
                        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);
                        //把其中一个链表放在原来数组下标位置
                        if (loTail != null) {
                            loTail.next = null;
                            newTab[j] = loHead;
                        }
                        //把另外一个放在原来数组下标+原来数组长度的下标位
                        if (hiTail != null) {
                            hiTail.next = null;
                            newTab[j + oldCap] = hiHead;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return newTab;
    }

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