1. HashMap的put是怎么实现的
1 - HashMap继承AbstractMap类,实现Map接口。它的数据结构实际上是一个链表数组,最外层是数组,数组的元素是链表。
在HashMap中,key-value总是会被当作一个整体来处理,系统会根据hash算法来计算key-value的存储位置,以便通过key快速地存、取value。
HashMap的无参构造函数可以构造一个具有默认初识容量(16)和默认加载因子(0.75)的空HashMap。
-->初始容量,加载因子。这两个参数是影响HashMap性能的重要参数,其中容量表示哈希表中桶的数量,
初始容量是创建哈希表时的容量,加载因子是哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一种尺度,
它衡量的是一个散列表的空间的使用程度,负载因子越大表示散列表的装填程度越高,反之愈小。
对于使用链表法的散列表来说,查找一个元素的平均时间是O(1+a),因此如果负载因子越大,对空间的利用更充分,
然而后果是查找效率的降低;如果负载因子太小,那么散列表的数据将过于稀疏,对空间造成严重浪费。
2 - HashMap类
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) { //初始容量不能<0 if (initialCapacity < 0) throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " + initialCapacity); //初始容量不能 > 最大容量值,HashMap的最大容量值为2^30 if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY) initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY; //负载因子不能 < 0 if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor)) throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " + loadFactor); // 计算出大于 initialCapacity 的最小的 2 的 n 次方值。 int capacity = 1; while (capacity < initialCapacity) capacity <<= 1; this.loadFactor = loadFactor; //设置HashMap的容量极限,当HashMap的容量达到该极限时就会进行扩容操作 threshold = (int) (capacity * loadFactor); //初始化table数组 table = new Entry[capacity]; init(); }从源码中可以看出,每次新建一个HashMap时,都会初始化一个table数组。table数组的元素为Entry节点。
static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> { final K key; V value; Entry<K,V> next; final int hash; /** * Creates new entry. */ Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) { value = v; next = n; key = k; hash = h; } ....... }★PUT存储实现:
public V put(K key, V value) { //当key为null,调用putForNullKey方法,保存null于table第一个位置中,这是HashMap允许为null的原因 if (key == null) return putForNullKey(value); //计算key的hash值 int hash = hash(key.hashCode()); ------(1) //计算key hash 值在 table 数组中的位置 int i = indexFor(hash, table.length); ------(2) //从i出开始迭代 e,找到 key 保存的位置 for (Entry<K, V> e = table[i]; e != null; e = e.next) { Object k; //判断该条链上是否有hash值相同的(key相同) //若存在相同,则直接覆盖value,返回旧value if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) { V oldValue = e.value; //旧值 = 新值 e.value = value; e.recordAccess(this); return oldValue; //返回旧值 } } //修改次数增加1 modCount++; //将key、value添加至i位置处 addEntry(hash, key, value, i); return null; }HashMap保存数据的过程为:首先判断key是否为null,若为null,则直接调用putForNullKey方法。若不为空则先计算key的hash值,然后根据hash值搜索在table数组中的索引位置,如果table数组在该位置处有元素,则通过比较是否存在相同的key,若存在则覆盖原来key的value,否则将该元素保存在链头(最先保存的元素放在链尾)。若table在该处没有元素,则直接保存。注意两点:
1、 先看迭代处。此处迭代原因就是为了防止存在相同的key值,若发现两个hash值(key)相同时,HashMap的处理方式是用新value替换旧value,这里并没有处理key,这就解释了HashMap中没有两个相同的key。
2、 在看(1)、(2)处。这里是HashMap的精华所在。首先是hash方法,该方法为一个纯粹的数学计算,就是计算h的hash值。
另外,对于HashMap的table而言,数据分布需要均匀(最好每项都只有一个元素,这样就可以直接找到),不能太紧也不能太松,太紧会导致查询速度慢,太松则浪费空间。计算hash值后,怎么才能保证table元素分布均与呢?我们会想到取模,但是由于取模的消耗较大,HashMap是这样处理的:调用indexFor方法。HashMap的底层数组长度总是2的n次方,在构造函数中存在:capacity <<= 1;这样做总是能够保证HashMap的底层数组长度为2的n次方。当length = 2^n时,不同的hash值发生碰撞的概率比较小,这样就会使得数据在table数组中分布较均匀,查询速度也较快。
-------update 2017.11.07 HashMap的容量与扩容 参考http://blog.csdn.net/gaopu12345/article/details/50831631、http://blog.csdn.net/boom_man/article/details/78286610--------
(1) 第一次put的时候,即如果数组为空或者数组的长度为0,会调resize()方法,初始化桶数组的容量是16,扩容门槛为12,当然这是默认情况
(2)HashMap有不同的构造方法,空构造,HashMap(int initialCapacity),HashMap(int initialCapacity, float loadFactor),第三种带参构造中给默认的扩容门槛设置了一个tableSizeFor(initialCapacity)方法,注意
(3)扩容是在 if (++size > threshold) resize(); 也就是map中的元素个数超过门槛才会扩容,而不是tab数组达到loadFactor时候会扩容,直到threshold = Integer.MAX_VALUE停止扩容!
(以上是在JDK 1.6中, 在1.8中,增加putVal方法,在putVal中判断table是否存在,通过resize()方法进行初始化表,将新增数据的接点插入到尾部)
★GET读取实现:
public V get(Object key) { // 若为null,调用getForNullKey方法返回相对应的value if (key == null) return getForNullKey(); // 根据该 key 的 hashCode 值计算它的 hash 码 int hash = hash(key.hashCode()); // 取出 table 数组中指定索引处的值 for (Entry<K, V> e = table[indexFor(hash, table.length)]; e != null; e = e.next) { Object k; //若搜索的key与查找的key相同,则返回相对应的value if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) return e.value; } return null; }
整理来源:http://www.cnblogs.com/chenssy/p/3521565.html、http://blog.csdn.net/u013458516/article/details/49498803