HashMap的put方法(筆記)

先看一下HashMap中幾個(gè)重要的變量

  • DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : Map默認(rèn)的容量,1<<4(左移四位,二進(jìn)制 10000 ,十進(jìn)制表示16)

  • MAXIMUM_CAPACITY : Map的最大的容量, 1<<30 (2^30超大的一個(gè)值)

  • DEFAULT_LOAD_FACTOR : 負(fù)載因子(加載因子),默認(rèn)是 0.75

  • transient Node<K,V>[] table : Node類型的數(shù)組,底層最主要的數(shù)組

  • transient int size; 集合中元素的個(gè)數(shù)

  • int threshold; 臨界值、閥值; 他的作用就是當(dāng)元素的個(gè)數(shù)超過它時(shí)就去擴(kuò)大集合的容量

  • final float loadFactor 這個(gè)也是負(fù)載因子,源碼中真正操作的是這個(gè)屬性,這里并沒有賦值

看源碼前先了解一下HashMap的結(jié)構(gòu)圖


HasMap結(jié)構(gòu)圖.png

構(gòu)造方法

在 JDK1.7 與 JDK1.8 中兩個(gè)構(gòu)造方法是不一樣的,

1.7中的空構(gòu)造函數(shù)

在此版本中,調(diào)用空構(gòu)造的時(shí)候會(huì)進(jìn)行一些重要的初始化,比如設(shè)置默認(rèn)的容量和負(fù)載因子

    public HashMap() {
        //這兩個(gè)值分別是默認(rèn)的16和0.75
        //this(16, 0.75)
        this(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
    }
  //由于我是1.8版本的,所以下面這個(gè)方法并不是1.7的內(nèi)容,但是方法是同一個(gè),內(nèi)容有些差別
    public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
                                               initialCapacity);
        if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
            initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
        if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
            throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
                                               loadFactor);
          ……省略部分代碼
        this.loadFactor = loadFactor;
        this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
    }

1.8中的構(gòu)造函數(shù)

在1.8中的空構(gòu)造并沒有像上面那樣調(diào)用另一個(gè)構(gòu)造,這里只是初始化了負(fù)載因子的值

    public HashMap() {
        //設(shè)置0.75
        this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
    }

先看一下 put() 方法,詳細(xì)的都寫在putVal方法注釋了
put 方法中會(huì)調(diào)用到 hash() 方法,這個(gè)方法比之前的要簡(jiǎn)單一點(diǎn)了,還記得之前要進(jìn)行好幾步的運(yùn)算就是為了 減少哈希碰撞 簡(jiǎn)而言之就是為了讓算出來的值盡量不一樣
現(xiàn)在這個(gè)沒有之前那么復(fù)雜了,主要是因?yàn)橛玫搅思t黑樹處理二進(jìn)制中大量的沖突,以一種簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行位運(yùn)算、異或運(yùn)算,為得就是減少系統(tǒng)的開銷

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

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

    final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        //總的數(shù)組
        Node<K,V>[] tab;
        //數(shù)組的第一個(gè)元素(鏈表的第一個(gè)元素)
        Node<K,V> p;
        //n 是 數(shù)組tab(或者是table)的長(zhǎng)度,i 是index,表示數(shù)組的下標(biāo)
        int n, i;
        //將數(shù)組 table 賦給 tab
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0){
            //resize()方法重新設(shè)置table的長(zhǎng)度并返回table對(duì)象
            n = (tab = resize()).length;
        }
        //如果數(shù)組中 table[(n - 1) & hash] 這個(gè)位置上是null ,直接放到數(shù)組上,這是鏈表的第一個(gè)元素
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            //說明些index上有數(shù)據(jù)(鏈表結(jié)構(gòu)或者是紅黑樹結(jié)構(gòu))
            Node<K,V> e; K k;
            //判斷hash值是否相等并且key是否相等
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                //將鏈表中的元素賦給e,(下面會(huì)使用put進(jìn)來的value去覆蓋),為的是處理key值相同的情況
                //具體的是否覆蓋需要看onlyIfAbsent這個(gè)參數(shù),普通的put方法是覆蓋的,putIfAbsent方法不覆蓋
                e = p;
            else if (p instanceof TreeNode)//判斷是否已經(jīng)是樹型結(jié)構(gòu),TreeNode就是紅黑樹的模型
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
              //鏈表結(jié)構(gòu)
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    //判斷是否是鏈表中最后一個(gè)元素(在鏈表中最后一個(gè)元素后面插入新元素)
                    if ((e = p.next) == null) {
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            //當(dāng)鏈表大于等于8個(gè)元素時(shí),轉(zhuǎn)成樹
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    //不鏈表中最后一個(gè)元素,這個(gè)判斷的目的和上面的一樣,處理key值相同的情況
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    //下一個(gè)元素,進(jìn)入下一次循環(huán)
                    p = e;
                }
            }
            //處理key相同的情況
            if (e != null) { // existing mapping for key
                V oldValue = e.value;
              //onlyIfAbsent 判斷是否覆蓋老的value
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
        //這里 threshold 是數(shù)組容量的75% 大小,會(huì)在第一次put時(shí)在resize()方法中進(jìn)行初始化
        //size 是數(shù)組的總?cè)萘?        if (++size > threshold){
            //達(dá)到數(shù)組總大小的75%時(shí)會(huì)進(jìn)行擴(kuò)容
            resize();
        }
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

get()方法的邏輯與put()很相似,這里就不寫了,
resize()是對(duì)table數(shù)組進(jìn)行擴(kuò)容,然后將老的數(shù)組釋放,(賦值null)

final Node<K,V>[] resize() {
        Node<K,V>[] oldTab = table;
        int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
        //值為 數(shù)組總大小 * 0.75
        int oldThr = threshold;
        int newCap, newThr = 0;
        if (oldCap > 0) {
            if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                threshold = Integer.MAX_VALUE;
                return oldTab;
            }
            // 以指2的倍數(shù)增加(8->16->32->64)
            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
            newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
            newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
        }
        if (newThr == 0) {//第一次put 時(shí)會(huì)執(zhí)行到這(JDK1.8)
            //臨界值??偞笮〉?5%
            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;
        // 對(duì)老數(shù)組釋放
        if (oldTab != null) {
            for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                Node<K,V> e;
                if ((e = oldTab[j]) != null) {
                    oldTab[j] = null;
                    ...省略代碼
                }
            }
        }
        return newTab;
    }

完!!!

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