Hashmap继承于AbstractMap,实现了Map、Cloneable、Java.io.Serializable接口。它的key、value都可以为null,映射不是有序的。 Hashmap不是同步的,如果想要线程安全的HashMap,可以通过Collections类的静态方法synchronizedMap获得线程安全的HashMap。
Map map = Collections.synchronizedMap(new HashMap());
HashMap 中两个重要的参数:“初始容量” 和 “加载因子”。
容量: 是哈希表中桶的数量,初始容量 只是哈希表在创建时的容量
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(默认0.75)。 当哈希表中的条目数超出了加载因子与当前容量的乘积时,则要对该哈希表进行 rehash 操作(即重建内部数据结构,桶数X2)。 加载因子越大,填满的元素越多,好处是,空间利用率高了,但:冲突的机会加大了.反之,加载因子越小,填满的元素越少, 好处是:冲突的机会减小了,但:空间浪费多了.
Hashmap本质是数组加链表。通过key的hashCode来计算hash值的,只要hashCode相同,计算出来的hash值就一样,然后再计算出数组下标,如果多个key对应到同一个下标,就用链表串起来,新插入的在前面。
先来看看HashMap中Entry类的代码:
static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> { final K key;
V value; // 指向下一个节点
Entry<K,V> next; final int hash; // 构造函数。
// 输入参数包括"哈希值(h)", "键(k)", "值(v)", "下一节点(n)"
Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) {
value = v;
next = n;
key = k;
hash = h;
} public final K getKey() { return key;
} public final V getValue() { return value;
} public final V setValue(V newValue) {
V oldValue = value;
value = newValue; return oldValue;
} // 判断两个Entry是否相等
// 若两个Entry的“key”和“value”都相等,则返回true。
// 否则,返回false
public final boolean equals(Object o) { if (!(o instanceof Map.Entry)) return false;
Map.Entry e = (Map.Entry)o;
Object k1 = getKey();
Object k2 = e.getKey(); if (k1 == k2 || (k1 != null && k1.equals(k2))) {
Object v1 = getValue();
Object v2 = e.getValue(); if (v1 == v2 || (v1 != null && v1.equals(v2))) return true;
} return false;
} // 实现hashCode()
public final int hashCode() { return (key==null ? 0 : key.hashCode()) ^
(value==null ? 0 : value.hashCode());
} public final String toString() { return getKey() + "=" + getValue();
} // 当向HashMap中添加元素时,绘调用recordAccess()。
// 这里不做任何处理
void recordAccess(HashMap<K,V> m) {
} // 当从HashMap中删除元素时,绘调用recordRemoval()。
// 这里不做任何处理
void recordRemoval(HashMap<K,V> m) {
}
}
可以看出HashMap就是一个Entry数组,Entry对象中包含了键和值两个属性。
HashMap源码:
package java.util;import java.io.*;public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V> implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable{ // 默认的初始容量(容量为HashMap中桶的数目)是16,且实际容量必须是2的整数次幂。
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16; // 最大容量(必须是2的幂且小于2的30次方,传入容量过大将被这个值替换)
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30; // 默认加载因子
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f; // 存储数据的Entry数组,长度是2的幂。
// HashMap是采用拉链法实现的,每一个Entry本质上是一个单向链表
transient Entry[] table; // HashMap的大小,它是HashMap保存的键值对的数量
transient int size; // HashMap的阈值,用于判断是否需要调整HashMap的容量(threshold = 容量*加载因子)
int threshold; // 加载因子实际大小
final float loadFactor; // HashMap被改变的次数
transient volatile int modCount; // 指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) { if (initialCapacity < 0) throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
initialCapacity); // HashMap的最大容量只能是MAXIMUM_CAPACITY
if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY; if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor)) throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
loadFactor); // 找出“大于initialCapacity”的最小的2的幂
int capacity = 1; while (capacity < initialCapacity)
capacity <<= 1; // 设置“加载因子”
this.loadFactor = loadFactor; // 设置“HashMap阈值”,当HashMap中存储数据的数量达到threshold时,就需要将HashMap的容量加倍。
threshold = (int)(capacity * loadFactor); // 创建Entry数组,用来保存数据
table = new Entry[capacity];
init();
} // 指定“容量大小”的构造函数
public HashMap(int initialCapacity) { this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
} // 默认构造函数。
public HashMap() { // 设置“加载因子”
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // 设置“HashMap阈值”,当HashMap中存储数据的数量达到threshold时,就需要将HashMap的容量加倍。
threshold = (int)(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY * DEFAULT_LOAD_FACTOR); // 创建Entry数组,用来保存数据
table = new Entry[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
init();
} // 包含“子Map”的构造函数
public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) { this(Math.max((int) (m.size() / DEFAULT_LOAD_FACTOR) + 1,
DEFAULT_INITIAL_CAPACITY), DEFAULT_LOAD_FACTOR); // 将m中的全部元素逐个添加到HashMap中
putAllForCreate(m);
} static int hash(int h) {
h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12); return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
} // 返回索引值
// h & (length-1)保证返回值的小于length
static int indexFor(int h, int length) { return h & (length-1);
} public int size() { return size;
} public boolean isEmpty() { return size == 0;
} // 获取key对应的value
public V get(Object key) { if (key == null) return getForNullKey(); // 获取key的hash值
int hash = hash(key.hashCode()); // 在“该hash值对应的链表”上查找“键值等于key”的元素
for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];
e != null;
e = e.next) {
Object k; if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) return e.value;
} return null;
} // 获取“key为null”的元素的值
// HashMap将“key为null”的元素存储在table[0]位置!
private V getForNullKey() { for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) { if (e.key == null) return e.value;
} return null;
} // HashMap是否包含key
public boolean containsKey(Object key) { return getEntry(key) != null;
} // 返回“键为key”的键值对
final Entry<K,V> getEntry(Object key) { // 获取哈希值
// HashMap将“key为null”的元素存储在table[0]位置,“key不为null”的则调用hash()计算哈希值
int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode()); // 在“该hash值对应的链表”上查找“键值等于key”的元素
for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];
e != null;
e = e.next) {
Object k; if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) return e;
} return null;
} // 将“key-value”添加到HashMap中
public V put(K key, V value) { // 若“key为null”,则将该键值对添加到table[0]中。
if (key == null) return putForNullKey(value); // 若“key不为null”,则计算该key的哈希值,然后将其添加到该哈希值对应的链表中。
int hash = hash(key.hashCode()); int i = indexFor(hash, table.length); for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
Object k; // 若“该key”对应的键值对已经存在,则用新的value取代旧的value。然后退出!
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this); return oldValue;
}
} // 若“该key”对应的键值对不存在,则将“key-value”添加到table中
modCount++;
addEntry(hash, key, value, i); return null;
} // putForNullKey()的作用是将“key为null”键值对添加到table[0]位置
private V putForNullKey(V value) { for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) { if (e.key == null) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this); return oldValue;
}
} // 这里的完全不会被执行到!
modCount++;
addEntry(0, null, value, 0); return null;
} // 创建HashMap对应的“添加方法”,
// 它和put()不同。putForCreate()是内部方法,它被构造函数等调用,用来创建HashMap
// 而put()是对外提供的往HashMap中添加元素的方法。
private void putForCreate(K key, V value) { int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode()); int i = indexFor(hash, table.length); // 若该HashMap表中存在“键值等于key”的元素,则替换该元素的value值
for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
Object k; if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {
e.value = value; return;
}
} // 若该HashMap表中不存在“键值等于key”的元素,则将该key-value添加到HashMap中
createEntry(hash, key, value, i);
} // 将“m”中的全部元素都添加到HashMap中。
// 该方法被内部的构造HashMap的方法所调用。
private void putAllForCreate(Map<? extends K, ? extends V> m) { // 利用迭代器将元素逐个添加到HashMap中
for (Iterator<? extends Map.Entry<? extends K, ? extends V>> i = m.entrySet().iterator(); i.hasNext(); ) {
Map.Entry<? extends K, ? extends V> e = i.next();
putForCreate(e.getKey(), e.getValue());
}
} // 重新调整HashMap的大小,newCapacity是调整后的单位
void resize(int newCapacity) {
Entry[] oldTable = table; int oldCapacity = oldTable.length; if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE; return;
} // 新建一个HashMap,将“旧HashMap”的全部元素添加到“新HashMap”中,
// 然后,将“新HashMap”赋值给“旧HashMap”。
Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];
transfer(newTable);
table = newTable;
threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);
} // 将HashMap中的全部元素都添加到newTable中
void transfer(Entry[] newTable) {
Entry[] src = table; int newCapacity = newTable.length; for (int j = 0; j < src.length; j++) {
Entry<K,V> e = src[j]; if (e != null) {
src[j] = null;
do {
Entry<K,V> next = e.next; int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
e.next = newTable[i];
newTable[i] = e;
e = next;
} while (e != null);
}
}
} // 将"m"的全部元素都添加到HashMap中
public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) { // 有效性判断
int numKeysToBeAdded = m.size(); if (numKeysToBeAdded == 0) return; // 计算容量是否足够,
// 若“当前实际容量 < 需要的容量”,则将容量x2。
if (numKeysToBeAdded > threshold) { int targetCapacity = (int)(numKeysToBeAdded / loadFactor + 1); if (targetCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
targetCapacity = MAXIMUM_CAPACITY; int newCapacity = table.length; while (newCapacity < targetCapacity)
newCapacity <<= 1; if (newCapacity > table.length)
resize(newCapacity);
} // 通过迭代器,将“m”中的元素逐个添加到HashMap中。
for (Iterator<? extends Map.Entry<? extends K, ? extends V>> i = m.entrySet().iterator(); i.hasNext(); ) {
Map.Entry<? extends K, ? extends V> e = i.next();
put(e.getKey(), e.getValue());
}
} // 删除“键为key”元素
public V remove(Object key) {
Entry<K,V> e = removeEntryForKey(key); return (e == null ? null : e.value);
} // 删除“键为key”的元素
final Entry<K,V> removeEntryForKey(Object key) { // 获取哈希值。若key为null,则哈希值为0;否则调用hash()进行计算
int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode()); int i = indexFor(hash, table.length);
Entry<K,V> prev = table[i];
Entry<K,V> e = prev; // 删除链表中“键为key”的元素
// 本质是“删除单向链表中的节点”
while (e != null) {
Entry<K,V> next = e.next;
Object k; if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {
modCount++;
size--; if (prev == e)
table[i] = next; else
prev.next = next;
e.recordRemoval(this); return e;
}
prev = e;
e = next;
} return e;
} // 删除“键值对”
final Entry<K,V> removeMapping(Object o) { if (!(o instanceof Map.Entry)) return null;
Map.Entry<K,V> entry = (Map.Entry<K,V>) o;
Object key = entry.getKey(); int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode()); int i = indexFor(hash, table.length);
Entry<K,V> prev = table[i];
Entry<K,V> e = prev; // 删除链表中的“键值对e”
// 本质是“删除单向链表中的节点”
while (e != null) {
Entry<K,V> next = e.next; if (e.hash == hash && e.equals(entry)) {
modCount++;
size--; if (prev == e)
table[i] = next; else
prev.next = next;
e.recordRemoval(this); return e;
}
prev = e;
e = next;
} return e;
} // 清空HashMap,将所有的元素设为null
public void clear() {
modCount++;
Entry[] tab = table; for (int i = 0; i < tab.length; i++)
tab[i] = null;
size = 0;
} // 是否包含“值为value”的元素
public boolean containsValue(Object value) { // 若“value为null”,则调用containsNullValue()查找
if (value == null) return containsNullValue(); // 若“value不为null”,则查找HashMap中是否有值为value的节点。
Entry[] tab = table; for (int i = 0; i < tab.length ; i++) for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next) if (value.equals(e.value)) return true; return false;
} // 是否包含null值
private boolean containsNullValue() {
Entry[] tab = table; for (int i = 0; i < tab.length ; i++) for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next) if (e.value == null) return true; return false;
} // 克隆一个HashMap,并返回Object对象
public Object clone() {
HashMap<K,V> result = null; try {
result = (HashMap<K,V>)super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) { // assert false;
}
result.table = new Entry[table.length];
result.entrySet = null;
result.modCount = 0;
result.size = 0;
result.init(); // 调用putAllForCreate()将全部元素添加到HashMap中
result.putAllForCreate(this); return result;
} // Entry是单向链表。
// 它是 “HashMap链式存储法”对应的链表。
// 它实现了Map.Entry 接口,即实现getKey(), getValue(), setValue(V value), equals(Object o), hashCode()这些函数
static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> { final K key;
V value; // 指向下一个节点
Entry<K,V> next; final int hash; // 构造函数。
// 输入参数包括"哈希值(h)", "键(k)", "值(v)", "下一节点(n)"
Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) {
value = v;
next = n;
key = k;
hash = h;
} public final K getKey() { return key;
} public final V getValue() { return value;
} public final V setValue(V newValue) {
V oldValue = value;
value = newValue; return oldValue;
} // 判断两个Entry是否相等
// 若两个Entry的“key”和“value”都相等,则返回true。
// 否则,返回false
public final boolean equals(Object o) { if (!(o instanceof Map.Entry)) return false;
Map.Entry e = (Map.Entry)o;
Object k1 = getKey();
Object k2 = e.getKey(); if (k1 == k2 || (k1 != null && k1.equals(k2))) {
Object v1 = getValue();
Object v2 = e.getValue(); if (v1 == v2 || (v1 != null && v1.equals(v2))) return true;
} return false;
} // 实现hashCode()
public final int hashCode() { return (key==null ? 0 : key.hashCode()) ^
(value==null ? 0 : value.hashCode());
} public final String toString() { return getKey() + "=" + getValue();
} // 当向HashMap中添加元素时,绘调用recordAccess()。
// 这里不做任何处理
void recordAccess(HashMap<K,V> m) {
} // 当从HashMap中删除元素时,绘调用recordRemoval()。
// 这里不做任何处理
void recordRemoval(HashMap<K,V> m) {
}
} // 新增Entry。将“key-value”插入指定位置,bucketIndex是位置索引。
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { // 保存“bucketIndex”位置的值到“e”中
Entry<K,V> e = table[bucketIndex]; // 设置“bucketIndex”位置的元素为“新Entry”,
// 设置“e”为“新Entry的下一个节点”
table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e); // 若HashMap的实际大小 不小于 “阈值”,则调整HashMap的大小
if (size++ >= threshold)
resize(2 * table.length);
} // 创建Entry。将“key-value”插入指定位置,bucketIndex是位置索引。
// 它和addEntry的区别是:
// (01) addEntry()一般用在 新增Entry可能导致“HashMap的实际容量”超过“阈值”的情况下。
// 例如,我们新建一个HashMap,然后不断通过put()向HashMap中添加元素;
// put()是通过addEntry()新增Entry的。
// 在这种情况下,我们不知道何时“HashMap的实际容量”会超过“阈值”;
// 因此,需要调用addEntry()
// (02) createEntry() 一般用在 新增Entry不会导致“HashMap的实际容量”超过“阈值”的情况下。
// 例如,我们调用HashMap“带有Map”的构造函数,它绘将Map的全部元素添加到HashMap中;
// 但在添加之前,我们已经计算好“HashMap的容量和阈值”。也就是,可以确定“即使将Map中
// 的全部元素添加到HashMap中,都不会超过HashMap的阈值”。
// 此时,调用createEntry()即可。
void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { // 保存“bucketIndex”位置的值到“e”中
Entry<K,V> e = table[bucketIndex]; // 设置“bucketIndex”位置的元素为“新Entry”,
// 设置“e”为“新Entry的下一个节点”
table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);
size++;
} // HashIterator是HashMap迭代器的抽象出来的父类,实现了公共了函数。
// 它包含“key迭代器(KeyIterator)”、“Value迭代器(ValueIterator)”和“Entry迭代器(EntryIterator)”3个子类。
private abstract class HashIterator<E> implements Iterator<E> { // 下一个元素
Entry<K,V> next; // expectedModCount用于实现fast-fail机制。
int expectedModCount; // 当前索引
int index; // 当前元素
Entry<K,V> current;
HashIterator() {
expectedModCount = modCount; if (size > 0) { // advance to first entry
Entry[] t = table; // 将next指向table中第一个不为null的元素。
// 这里利用了index的初始值为0,从0开始依次向后遍历,直到找到不为null的元素就退出循环。
while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)
}
} public final boolean hasNext() { return next != null;
} // 获取下一个元素
final Entry<K,V> nextEntry() { if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException();
Entry<K,V> e = next; if (e == null) throw new NoSuchElementException(); // 注意!!!
// 一个Entry就是一个单向链表
// 若该Entry的下一个节点不为空,就将next指向下一个节点;
// 否则,将next指向下一个链表(也是下一个Entry)的不为null的节点。
if ((next = e.next) == null) {
Entry[] t = table; while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)
}
current = e; return e;
} // 删除当前元素
public void remove() { if (current == null) throw new IllegalStateException(); if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException();
Object k = current.key;
current = null;
HashMap.this.removeEntryForKey(k);
expectedModCount = modCount;
}
} // value的迭代器
private final class ValueIterator extends HashIterator<V> { public V next() { return nextEntry().value;
}
} // key的迭代器
private final class KeyIterator extends HashIterator<K> { public K next() { return nextEntry().getKey();
}
} // Entry的迭代器
private final class EntryIterator extends HashIterator<Map.Entry<K,V>> { public Map.Entry<K,V> next() { return nextEntry();
}
} // 返回一个“key迭代器”
Iterator<K> newKeyIterator() { return new KeyIterator();
} // 返回一个“value迭代器”
Iterator<V> newValueIterator() { return new ValueIterator();
} // 返回一个“entry迭代器”
Iterator<Map.Entry<K,V>> newEntryIterator() { return new EntryIterator();
} // HashMap的Entry对应的集合
private transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet = null; // 返回“key的集合”,实际上返回一个“KeySet对象”
public Set<K> keySet() {
Set<K> ks = keySet; return (ks != null ? ks : (keySet = new KeySet()));
} // Key对应的集合
// KeySet继承于AbstractSet,说明该集合中没有重复的Key。
private final class KeySet extends AbstractSet<K> { public Iterator<K> iterator() { return newKeyIterator();
} public int size() { return size;
} public boolean contains(Object o) { return containsKey(o);
} public boolean remove(Object o) { return HashMap.this.removeEntryForKey(o) != null;
} public void clear() {
HashMap.this.clear();
}
} // 返回“value集合”,实际上返回的是一个Values对象
public Collection<V> values() {
Collection<V> vs = values; return (vs != null ? vs : (values = new Values()));
} // “value集合”
// Values继承于AbstractCollection,不同于“KeySet继承于AbstractSet”,
// Values中的元素能够重复。因为不同的key可以指向相同的value。
private final class Values extends AbstractCollection<V> { public Iterator<V> iterator() { return newValueIterator();
} public int size() { return size;
} public boolean contains(Object o) { return containsValue(o);
} public void clear() {
HashMap.this.clear();
}
} // 返回“HashMap的Entry集合”
public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() { return entrySet0();
} // 返回“HashMap的Entry集合”,它实际是返回一个EntrySet对象
private Set<Map.Entry<K,V>> entrySet0() {
Set<Map.Entry<K,V>> es = entrySet; return es != null ? es : (entrySet = new EntrySet());
} // EntrySet对应的集合
// EntrySet继承于AbstractSet,说明该集合中没有重复的EntrySet。
private final class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> { public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() { return newEntryIterator();
} public boolean contains(Object o) { if (!(o instanceof Map.Entry)) return false;
Map.Entry<K,V> e = (Map.Entry<K,V>) o;
Entry<K,V> candidate = getEntry(e.getKey()); return candidate != null && candidate.equals(e);
} public boolean remove(Object o) { return removeMapping(o) != null;
} public int size() { return size;
} public void clear() {
HashMap.this.clear();
}
} // java.io.Serializable的写入函数
// 将HashMap的“总的容量,实际容量,所有的Entry”都写入到输出流中
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
throws IOException {
Iterator<Map.Entry<K,V>> i =
(size > 0) ? entrySet0().iterator() : null; // Write out the threshold, loadfactor, and any hidden stuff
s.defaultWriteObject(); // Write out number of buckets
s.writeInt(table.length); // Write out size (number of Mappings)
s.writeInt(size); // Write out keys and values (alternating)
if (i != null) { while (i.hasNext()) {
Map.Entry<K,V> e = i.next();
s.writeObject(e.getKey());
s.writeObject(e.getValue());
}
}
} private static final long serialVersionUID = 362498820763181265L; // java.io.Serializable的读取函数:根据写入方式读出
// 将HashMap的“总的容量,实际容量,所有的Entry”依次读出
private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
throws IOException, ClassNotFoundException { // Read in the threshold, loadfactor, and any hidden stuff
s.defaultReadObject(); // Read in number of buckets and allocate the bucket array;
int numBuckets = s.readInt();
table = new Entry[numBuckets];
init(); // Give subclass a chance to do its thing.
// Read in size (number of Mappings)
int size = s.readInt(); // Read the keys and values, and put the mappings in the HashMap
for (int i=0; i<size; i++) {
K key = (K) s.readObject();
V value = (V) s.readObject();
putForCreate(key, value);
}
} // 返回“HashMap总的容量”
int capacity() { return table.length; } // 返回“HashMap的加载因子”
float loadFactor() { return loadFactor; }
}
主要代码分析:
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
Entry<K,V> e = table[bucketIndex]; //如果要加入的位置有值,将该位置原先的值设置为新entry的next,也就是新entry链表的下一个节点
table[bucketIndex] = new Entry<>(hash, key, value, e); if (size++ >= threshold) //如果大于临界值就扩容
resize(2 * table.length); //以2的倍数扩容
}
参数bucketIndex就是indexFor函数计算出来的索引值,第2行代码是取得数组中索引为bucketIndex的Entry对象,第3行就是用hash、key、value构建一个新的Entry对象放到索引为bucketIndex的位置,并且将该位置原先的对象设置为新对象的next构成链表。第4行和第5行就是判断put后size是否达到了临界值threshold,如果达到了临界值就要进行扩容,HashMap扩容是扩为原来的两倍。
如果key为null,则将其添加到table[0]对应的链表中,由putForNullKey()实现。
// putForNullKey()的作用是将“key为null”键值对添加到table[0]位置
private V putForNullKey(V value) {
for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {
if (e.key == null) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
// 如果没有存在key为null的键值对,则直接题阿见到table[0]处!
modCount++;
addEntry(0, null, value, 0);
return null;
}
涉及到的resize扩容方法:
void resize(int newCapacity) {
Entry[] oldTable = table; int oldCapacity = oldTable.length; if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE; return;
}
Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];
transfer(newTable);//用来将原先table的元素全部移到newTable里面
table = newTable; //再将newTable赋值给table
threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);//重新计算临界值
}
它新建了一个HashMap的底层数组,而后调用transfer方法,将就HashMap的全部元素添加到新的HashMap中(要重新计算元素在新的数组中的索引位置)。 扩容是需要进行数组复制的,非常消耗性能的操作,所以如果我们已经预知HashMap中元素的个数,那么预设元素的个数能够有效的提高HashMap的性能。
hash()
static int hash(int h) { h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12); return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
}
hash值找到对应索引
static int indexFor(int h, int length) { return h & (length-1);
}
HashMap中则通过h&(length-1)的方法来代替取模,同样实现了均匀的散列,但效率要高很多,这也是HashMap对Hashtable的一个改进。
length为2的整数次幂的话,h&(length-1)就相当于对length取模,这样便保证了散列的均匀,同时也提升了效率。
说明:length为2的整数次幂的话,为偶数,这样length-1为奇数,奇数的最后一位是1,这样便保证了h&(length-1)的最后一位可能为0,也可能为1(这取决于h的值),即与后的结果可能为偶数,也可能为奇数,这样便可以保证散列的均匀性,而如果length为奇数的话,很明显length-1为偶数,它的最后一位是0,这样h&(length-1)的最后一位肯定为0,即只能为偶数,这样任何hash值都只会被散列到数组的偶数下标位置上,这便浪费了近一半的空间。