JDK8 HashMap擴(kuò)容機(jī)制分析詳解
HashMap
HashMap 主要用來(lái)存放鍵值對(duì),它基于哈希表的 Map 接口實(shí)現(xiàn),是常用的 Java 集合之一,是非線程安全的。可以存儲(chǔ)null值,但是只有一個(gè)key可以為null,有多個(gè)值可以為null。
JDK1.8 以后的 HashMap 在解決哈希沖突時(shí)有了較大的變化,當(dāng)鏈表長(zhǎng)度大于閾值(默認(rèn)為 8)(將鏈表轉(zhuǎn)換成紅黑樹(shù)前會(huì)判斷,如果當(dāng)前數(shù)組的長(zhǎng)度小于 64,那么會(huì)選擇先進(jìn)行數(shù)組擴(kuò)容,而不是轉(zhuǎn)換為紅黑樹(shù))時(shí),將鏈表轉(zhuǎn)化為紅黑樹(shù),以減少搜索時(shí)間。
HashMap 默認(rèn)的初始化大小為 16。之后每次擴(kuò)充,容量變?yōu)樵瓉?lái)的 2 倍。并且, HashMap 總是使用 2 的冪作為哈希表的大小。
put方法
HashMap只提供了put來(lái)添加元素,put內(nèi)部調(diào)用putVal方法
對(duì)putVal 的分析如下
如果定位到的數(shù)組沒(méi)有元素,就直接插入;
如果定位到的數(shù)組有元素,比較key,如果key相同就直接覆蓋,如果相同,判斷p是否是一個(gè)樹(shù)節(jié)點(diǎn)
- 如果是,調(diào)用樹(shù)節(jié)點(diǎn)的插入方法將元素插入;
- 如果不是,遍歷鏈表,將元素插入到鏈表尾部;

說(shuō)明:直接覆蓋之后會(huì)return,不會(huì)有后續(xù)操作;鏈表長(zhǎng)度大于閾值8并且數(shù)組長(zhǎng)度大于64的時(shí)候才會(huì)轉(zhuǎn)換紅黑樹(shù),否則只是擴(kuò)容數(shù)組。
put方法示例
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
//table未初始化或者長(zhǎng)度為0,進(jìn)行擴(kuò)容
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
//(n - 1) & hash 確定元素存放在哪個(gè)桶中,桶為空,
//新生成結(jié)點(diǎn)放入桶中(此時(shí),這個(gè)結(jié)點(diǎn)是放在數(shù)組中)
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
//桶中已經(jīng)存在元素
else {
Node<K,V> e; K k;
//key相等,hash相等
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
//將元素賦值給e
e = p;
//hash值不相等,即key不相等,并且該節(jié)點(diǎn)是紅黑樹(shù)節(jié)點(diǎn)
else if (p instanceof TreeNode)
//放入樹(shù)中
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
//鏈表節(jié)點(diǎn)
else {
//在鏈表末尾插入節(jié)點(diǎn)
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
//節(jié)點(diǎn)數(shù)量達(dá)到閾值8,執(zhí)行treeifyBin方法
//此方法會(huì)根據(jù)HashMap的數(shù)組來(lái)決定是否要轉(zhuǎn)換為紅黑樹(shù)
//數(shù)組長(zhǎng)度大于等于64才會(huì)轉(zhuǎn)換為紅黑樹(shù),否則只會(huì)擴(kuò)容數(shù)組
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
//跳出循環(huán)
break;
}
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
}
//桶中有key值和hash值于插入節(jié)點(diǎn)相等的節(jié)點(diǎn)
if (e != null) { // existing mapping for key
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
//覆蓋以后返回舊值
return oldValue;
}
}
++modCount;
//插入完成后實(shí)際大小大于閾值,需要擴(kuò)容
if (++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}resize方法
final Node<K,V>[] resize() {
Node<K,V>[] oldTab = table;
int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
int oldThr = threshold;
int newCap, newThr = 0;
//容量超過(guò)最大值就不再擴(kuò)容
if (oldCap > 0) {
if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return oldTab;
}
//沒(méi)超過(guò)最大值擴(kuò)容到原來(lái)的2倍
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) {
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;
if (oldTab != null) {
//擴(kuò)容完成后,重新進(jìn)行hash分配,寫入數(shù)據(jù)
for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
Node<K,V> e;
if ((e = oldTab[j]) != null) {
oldTab[j] = null;
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;
do {
next = e.next;
if ((e.hash & oldCap) == 0) {
if (loTail == null)
loHead = e;
else
loTail.next = e;
loTail = e;
}
else {
if (hiTail == null)
hiHead = e;
else
hiTail.next = e;
hiTail = e;
}
} while ((e = next) != null);
if (loTail != null) {
loTail.next = null;
newTab[j] = loHead;
}
if (hiTail != null) {
hiTail.next = null;
newTab[j + oldCap] = hiHead;
}
}
}
}
}
return newTab;
}以上就是JDK8 HashMap擴(kuò)容機(jī)制分析詳解的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于JDK8 HashMap擴(kuò)容機(jī)制的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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