HashMap1.8 詳解

  • put方法

樹化條件:桶的個數(shù)大于等于64時,并且新插入的key對應鏈表的長度大于等于7.


    public V put(K key, V value) {
        return putVal(hash(key), key, value, false, true);
    }

    static final int hash(Object key) {
        int h;
        return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
    }

    final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) {
        // hash表
        Node<K, V>[] tab;
        Node<K, V> p;
        int n, i;
        // 如果表為空或者表的長度為0,那么將會對hash表進行初始化
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            // 初始化的table的容量為16
            n = (tab = resize()).length;

        // i = (n - 1)&hash進行計算桶的位置,如果該桶中沒有鏈表直接創(chuàng)建一個新的鏈表
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) {
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        } else {
            // 在桶內(nèi)取出原來的Node
            Node<K, V> e;
            K k;
            // key的hash值與桶內(nèi)的第一個節(jié)點的hash值相等 && key值相等
            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 {
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {
                        // 遍歷鏈表,如果已經(jīng)遍歷到鏈表的末尾,還是沒有找到原來的節(jié)點,則新建一個node節(jié)點
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        // 如果新建的一個節(jié)點,查過樹化的臨界值,則進行樹化。
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    // 遍歷鏈表,如果在鏈表中找到了原來的那個節(jié)點,則取出
                    if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    p = e;
                }
            }

            // 對取出的節(jié)點重新賦值。
            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)
            // 如果hash表的容量超過了,擴容的臨界值,則進行擴容
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

    final void treeifyBin(Node<K, V>[] tab, int hash) {
        int n, index;
        Node<K, V> e;
        // 如果某個桶內(nèi)的鏈表的長度大于8,但是桶的個數(shù)小于64,此時不會進行樹化而是進行擴容
        // 只有在桶的個數(shù)大于等于64時,并且將key插入一個長度大于等于8的鏈表中
        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 {
                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);
        }
    }
  • resize 擴容

擴容發(fā)生的時機:

  1. 當hash表中元素個數(shù)大于擴容的臨界值
  2. 當表容量小于64時,并且某個桶內(nèi)的鏈表元素大于8時
final Node<K, V>[] resize() {
        Node<K, V>[] oldTab = table;
        // 獲取原來的表容量
        int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
        // 原來的臨界值
        int oldThr = threshold;
        int newCap, newThr = 0;
        // 如果原來的表容量大于0,說明已經(jīng)初始化完成了
        if (oldCap > 0) {
            // 如果原來的表容量已經(jīng)大于等于表容量的最大值了,那么直接將hash表的容量設置為int的最大值
            if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                threshold = Integer.MAX_VALUE;
                return oldTab;
            } else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY && oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY) {
                // 如果表容量大于初始化值并且小于擴容之后的最大值,則進行擴容。否則無法再進行擴容了。
                newThr = oldThr << 1;
            }
        } else if (oldThr > 0) { // initial capacity was placed in threshold
            // 通過HashMap(int cap, float load)構(gòu)造器進行構(gòu)造,cap為0時導致,threshold為1
            newCap = oldThr;
        } else {
            // 此時的hash表未完成初始化,先對hash表進行初始化,初始化的容量為16,初始化的臨界值為16*0.75=12
            newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
            newThr = (int) (DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
        }
        if (newThr == 0) {
            float ft = (float) newCap * loadFactor;
            newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float) MAXIMUM_CAPACITY ? (int) ft : Integer.MAX_VALUE);
        }


        threshold = newThr;
        @SuppressWarnings({"rawtypes", "unchecked"})
        Node<K, V>[] newTab = (Node<K, V>[]) new Node[newCap];
        table = newTab;
        // 未初始化的hash表的容量為null,返回newTab
        if (oldTab != null) {
            // 對于已經(jīng)初始化完成的hash表,此時擴容的話需要將原來的hash表中的數(shù)據(jù),放入新的hash表中。
            // 通過循環(huán)原來的hash表,依次取出然后重新對hash值進行取模
            for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                Node<K, V> e;
                if ((e = oldTab[j]) != null) {
                    oldTab[j] = null;
                    // 取出原來的桶中的鏈表長度為1(說明原來就沒有發(fā)生hash沖突),擴容之后就更不會發(fā)生hash沖突,所以可以直接放入新的桶中。
                    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;
                        // 構(gòu)建兩條鏈表,lo鏈表將值放入原來的索引值之中,hi鏈表將值放入(原來的索引+oldCap)之中
                        do {
                            next = e.next;
                            // 當 (oldCap - 1) & hashCode == oldCap & hashCode 時,索引還是原來的
                            if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                                if (loTail == null) {
                                    loHead = e;
                                } else {
                                    loTail.next = e;
                                }
                                loTail = e;
                            } else {
                                // 索引值為oldCap + j;
                                if (hiTail == null)
                                    hiHead = e;
                                else
                                    hiTail.next = e;
                                hiTail = e;
                            }
                        } while ((e = next) != null);

                        // 當 (oldCap - 1) & hashCode == oldCap & hashCode 時,索引還是原來的
                        if (loTail != null) {
                            loTail.next = null;
                            newTab[j] = loHead;
                        }

                        // 當 (oldCap - 1) & hashCode == oldCap & hashCode 時, 索引值是oldCap + j
                        if (hiTail != null) {
                            hiTail.next = null;
                            newTab[j + oldCap] = hiHead;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return newTab;
    }

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