hashmap部分源码分析

hashmap部分源码分析


     //默认容量
    static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4;

    //最大容量
    static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

    //负载因子
    static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

    //链表转为红黑树的阈值
    static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;

    //红黑树转回链表的阈值
    static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;
    
    //最小的可以建立红黑树的容量
    static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;

    //map长度
    transient int size;

    //map结构被修改的次数
    transient int modCount;

    //需要进行扩容的阈值
    int threshold;

    //负载因子 默认情况下赋值DEFAULT_LOAD_FACTOR  可以手动修改  不建议修改
    final float loadFactor;
 
    final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
    
    
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            //空集合  执行resize初始化  n = 数组长度
            n = (tab = resize()).length;
            // i = (n - 1) & hash  根据哈希值和数组长度计算存储位置  
            // hash值对于数组长度n的模运算,计算结果与 hash % n 相同  但效率高于模运算
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            //如果该位置为空 把数据放入该位置
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
    
    
            //前面计算的位置不为空  此时p是有值的
            Node<K,V> e; K k;
            //判断p节点的key 与 新数据的key 是否相同
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                //如果相同 把 p 暂时赋值给 e  需要覆盖操作 后面有代码会处理
                e = p;
            //判断p节点是不是树结构
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
    
    
                //不是树结构  并且计算出的位置已经有值,进行拉链判断和存储
                //这是一个死循环  break为止 递归思想
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
    
    
                    // e = p 的next指针 指向的存储位置
                    if ((e = p.next) == null) {
    
    
                        //如果e为空 把新的数据放入 p 的 next 指针位置
                        //(第一次看到这里有种会重复赋值的错觉)因为是先赋值给e 后存储数据,所以代码走这里时后续不会再进入 if (e != null) 
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        //由此可见 binCount的值是 当前存储位置拉链的长度
                        //TREEIFY_THRESHOLD 是 某存储位置 由拉链转为红黑树的阈值
                        //如果 链的长度 大于等于 设定阈值  
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                        //将该存储位置的存储结构改为红黑树
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    //走到这里说明 e也不为空
                    //判断e节点的 key 与 新数据的key 是否相同
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        //如果相同  跳出循环    
                        //因为循环开始时已经 e = p.next 同前面的覆盖操作 后面有代码处理
                        break;
                    //e不为空  ,并且 也不同于新数据  
                    //把e赋值给p 然后会继续执行循环,寻找下一个next节点,继续比较,
                    //直到找到相同的key进行覆盖操作 或 找到空的存储位置 进行新数据的存储   
                    p = e;
                }
            }
            //如果e 不为空 覆盖操作的处理
            if (e != null) {
    
     // existing mapping for key
                //e节点操作前的值
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    //e节点数据覆盖
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                //返回e节点数据的值
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
        if (++size > threshold)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

    final Node<K,V>[] resize() {
    
    
        Node<K,V>[] oldTab = table;
        //旧的数组长度
        int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
        //旧的扩容阈值
        int oldThr = threshold;
        //新的数组长度和扩容阈值
        int newCap, newThr = 0;
        if (oldCap > 0) {
    
    
            //不是初始化
            if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
    
    
                //达到了最大容量 赋值给扩容阈值最大值,不会再扩容了
                threshold = Integer.MAX_VALUE;
                return oldTab;
            }
            // newCap = oldCap << 1  扩容 2倍
            // 扩容后没有达到最大容量  并且 原来的长度达到初始容量
            else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                     oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                    //扩容阈值 * 2
                newThr = oldThr << 1; // double threshold
        }
        //初始化
        else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
            //有参的构造方法 设置了初始化长度  赋值给newCap
            newCap = oldThr;
        else {
    
                   // zero initial threshold signifies using defaults
            //空数组 初始化长度和阈值
            newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
            newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
        }
        //扩容阈值
        if (newThr == 0) {
    
    
            // 扩容阈值 = 容量 * 负载因子 

            //ft = 容量 * 负载因子 
            float ft = (float)newCap * loadFactor;
            //容量小于最大容量 并且 ft小于最大容量 使用ft
            newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                      (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
        }
        //设置threshold 扩容阈值
        threshold = newThr;
        @SuppressWarnings({
    
    "rawtypes","unchecked"})
            Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
        table = newTab;
        //非初始化(扩容)操作
        if (oldTab != null) {
    
    
            //遍历每一个存储位置
            for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
    
    
                Node<K,V> e;
                //节点赋值给e
                if ((e = oldTab[j]) != null) {
    
    
                    //存储位置不为空
                    oldTab[j] = null;
                    //如果e的next指针为空
                    if (e.next == null)
                        //存储e
                        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;
                        //重新计算存储位置   由于扩容是2倍扩容 所以扩容后存储位置为 原来位置 或 原来位置 + oldCap 举例说明
                        //例: 原来容量是16  两个节点hash为 17,33  模运算结果为 1,1
                        //   扩容后容量是32  模运算结果是 17(16 + 1),1
                        do {
    
    
                            next = e.next;
                            //按位与运算结果是原来位置 还是 + oldCap
                            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);
                        //存入新的存储位置
                        if (loTail != null) {
    
    
                            loTail.next = null;
                            newTab[j] = loHead;
                        }
                        if (hiTail != null) {
    
    
                            hiTail.next = null;
                            newTab[j + oldCap] = hiHead;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return newTab;
    }

    final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {
    
    
        int n, index; Node<K,V> e;
        //如果容量小于 最小的可以建立红黑树的容量  扩容处理
        if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
            resize();
        else if ((e = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
    
    
            TreeNode<K,V> hd = null, tl = null;
            do {
    
    
                //循环把map转换为双向链表
                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);
        }
    }

    TreeNode<K,V> replacementTreeNode(Node<K,V> p, Node<K,V> next) {
    
    
        return new TreeNode<>(p.hash, p.key, p.value, next);
    }

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