jdk1.7hashMap源码分析

1.8的源码分析在这里:jdk1.8hashMap源码分析

jdk1.7的map接口结构:

jdk1.8的map接口结构:

hashMap继承关系:

hashTable继承结构:

concurrentHashMap继承关系:

哈哈,我比较懒,不想画图,自行脑补三者关系。

几个关键字说明:

//map 初始化容量,即数组大小
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16
//最大容量
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
//默认加载因子
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
//承载量=容量*加载因子
int threshold;
//加载因子
final float loadFactor;
//map结构变更过的次数
transient int modCount;
//声明的表,初始化为空
transient Entry<K,V>[] table = (Entry<K,V>[]) EMPTY_TABLE;
// key-map键值对的个数,不能大于承载量
transient int size;
Map<String,Object> param = new HashMap<>();

new一个对象,我们看看hashmap做了什么:

public HashMap() {
    this(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
}
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);

    this.loadFactor = loadFactor;//初始化加载因子
    threshold = initialCapacity;//初始化承载量,16
    init();//供子类扩展的方法
}

可以看出,只初始化了加载因子和承载量。

下面分析,put() 和 remove方法。

put():

public V put(K key, V value) {
    if (table == EMPTY_TABLE) {//初始化数组,容量为16
        inflateTable(threshold);//初始化table数组,源码在下面
    }
    if (key == null)
        return putForNullKey(value);//如果key为空,则
    int hash = hash(key);//根据key求出hash值
    int i = indexFor(hash, table.length);//求出在数组中的位置
    for (HashMap.Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {//遍历链表找出对应的key,覆盖原有的value
        Object k;
        if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
            V oldValue = e.value;
            e.value = value;
            e.recordAccess(this);
            return oldValue;
        }
    }
       //如果没找到,则新增一个Entry,结构改变,modCount加一	
    modCount++;
    addEntry(hash, key, value, i);//源码解释在下面
    return null;
}
//取hash值得算法
final int hash(Object k) {
    int h = hashSeed;
    if (0 != h && k instanceof String) {
        return sun.misc.Hashing.stringHash32((String) k);
    }

    h ^= k.hashCode();   
    h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
    return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
}
private V putForNullKey(V value) {
    for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {//遍历链表,如果找到key值为null,将value赋值给对应的key
        if (e.key == null) {
            V oldValue = e.value;
            e.value = value;
            e.recordAccess(this);
            return oldValue;
        }
    }
	//如果没找到,链表会增加一个节点,结构变化了,modCount加一
    modCount++;
    addEntry(0, null, value, 0);//添加一个key为null,值为value的Entry,源码向下看
    return null;
}
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
    if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) {//判断是不是需要扩容,扩容以后需要重新算hash值和数组下标位置
        resize(2 * table.length);
        hash = (null != key) ? hash(key) : 0;
        bucketIndex = indexFor(hash, table.length);//源码向下看
    }

    createEntry(hash, key, value, bucketIndex);//源码向下看
}
static int indexFor(int h, int length) {
    // assert Integer.bitCount(length) == 1 : "length must be a non-zero power of 2";
    return h & (length-1);//查找entry在数组中存放的位置
}
void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
    Entry<K,V> e = table[bucketIndex];//bucketIndex位置值赋值给e
    table[bucketIndex] = new Entry<>(hash, key, value, e);//new 一个Entry放在bucketIndex
    size++;
}

remove():

    public V remove(Object key) {
        Entry<K,V> e = removeEntryForKey(key);
        return (e == null ? null : e.value);
    }
final HashMap.Entry<K,V> removeEntryForKey(Object key) {
    if (size == 0) {//size表示hashmap中 HashMap.Entry对象的个数,如果为零,表示空map
        return null;
    }
    int hash = (key == null) ? 0 : hash(key);//根据key求出hash值
    int i = indexFor(hash, table.length);//求出元素在哪个数组位置
    HashMap.Entry<K,V> prev = table[i];//取出对应的链表
    HashMap.Entry<K,V> e = prev;//遍历用,存储遍历元素的前一个元素或者当前entry

    while (e != null) {
        HashMap.Entry<K,V> next = e.next;
        Object k;
        if (e.hash == hash &&
                ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {//遍历链表,找到对应的key
            modCount++;//找到对应的元素,map结构改变一次,modCount加一
            size--;//HashMap.Entry对象的个数减一
            if (prev == e)//如果当前entry就是要找的,直接将下一个entry放在数组对应位置,(要删除元素在链表头部)
                table[i] = next;
            else
                prev.next = next;//从中间删除节点,直接让被删元素上一个entry指向它的下一个entry
            e.recordRemoval(this);//这个不知道干嘛的
            return e;
        }
	   //如果当前节点不是要找的元素,继续遍历链表	
        prev = e;
        e = next;
    }

    return e;
}
private void inflateTable(int toSize) {
    // Find a power of 2 >= toSize
    int capacity = roundUpToPowerOf2(toSize);//初始化容量,默认为16

    threshold = (int) Math.min(capacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1);//初始化承载量
    table = new Entry[capacity];//初始化table数组
    initHashSeedAsNeeded(capacity);//这个暂时不做解释
}
private static int roundUpToPowerOf2(int number) {
    // assert number >= 0 : "number must be non-negative";
    return number >= MAXIMUM_CAPACITY
            ? MAXIMUM_CAPACITY
            : (number > 1) ? Integer.highestOneBit((number - 1) << 1) : 1;//初始化table容量,保证容量是2的幂次
}
//扩容 当元素数量>=承载量时,进行扩容
void resize(int newCapacity) {
    Entry[] oldTable = table;
    int oldCapacity = oldTable.length;
    if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {//容量为2的幂次,最大为2的30次方,所以一直扩容肯定有等于最大幂次的时候
        threshold = Integer.MAX_VALUE;//这时就把Integer的最大值给承载量
        return;
    }

    Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];//创建新的table
    transfer(newTable, initHashSeedAsNeeded(newCapacity));//判断新的table中的元素是否需要重新求hash值,源码在下面
    table = newTable;//数组扩容赋值给table
    threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1);//算出新的承载量
}
void transfer(Entry[] newTable, boolean rehash) {
    int newCapacity = newTable.length;
    for (Entry<K,V> e : table) {// 遍历旧表,如果需要重新求hash值就进行rehash操作
        while(null != e) {
            Entry<K,V> next = e.next;
            if (rehash) {
                e.hash = null == e.key ? 0 : hash(e.key);
            }
            int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
            e.next = newTable[i];
            newTable[i] = e;
            e = next;
        }
    }
}
//这段没看懂,大体意思是初始化好数据,如果需要则作为是否进行rehash的条件
final boolean initHashSeedAsNeeded(int capacity) {
    boolean currentAltHashing = hashSeed != 0;
    boolean useAltHashing = sun.misc.VM.isBooted() &&
            (capacity >= Holder.ALTERNATIVE_HASHING_THRESHOLD);
    boolean switching = currentAltHashing ^ useAltHashing;
    if (switching) {
        hashSeed = useAltHashing
            ? sun.misc.Hashing.randomHashSeed(this)
            : 0;
    }
    return switching;
}

所以,1.7和1.8的hashmap到底有哪些不同呢:     1.hash的取值算法不同     2.求数组下标的算法不同     3.1.8的实体是Node继承了entry,链表长度大于8的时候转换为红黑树。

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