深入理解HashMap各個方法的源碼
HashMap各個方法的源碼
put方法
首先分析第一個比較重要的方法 put 方法,源碼如下
public V put(K key, V value) { if (key == null) return putForNullKey(value); //這里判斷key是否為空,若為空則調(diào)用putForNullKey處理null值 int hash = hash(key); //根據(jù)key的hashCode計算hash值 int i = indexFor(hash, table.length);//搜索該key的hash值在table中的索引,其中table是當HashMap用于存放entry的一個數(shù)組 //這里循環(huán)遍歷table中對應該索引的entry,若發(fā)現(xiàn)存在key與put進來的key相同則覆蓋其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.equals(k))) { V oldValue = e.value; e.value = value; e.recordAccess(this); return oldValue; } } modCount++; //將key value 添加到 索引i處 addEntry(hash, key, value, i); return null; }
分析上面的源碼,我們可以得到下面的結論:
當我們試圖將一個key-value 調(diào)用put方法放入HashMap的時候,首先會調(diào)用key的hashCode方法算出該Entry存放的位置,若兩個key的hashCode相同則在table中的存儲位置相同,則先調(diào)用equals方法判斷兩個key是否相同,相同則覆蓋,不相同則產(chǎn)生一個Entry鏈表(因為table數(shù)組中一個索引位置只能放入一個Entry,所以當有多個key的hashCode相同時,這些key就會以鏈表的形式存在,并且最后put進來的key在鏈表的最前面)
構造方法
然后則是HashMap的構造方法,這里以 HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)這個構造器為例,源碼如下
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); // Find a power of 2 >= initialCapacity int capacity = 1; while (capacity < initialCapacity) capacity <<= 1; this.loadFactor = loadFactor; threshold = (int)Math.min(capacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1); table = new Entry[capacity]; useAltHashing = sun.misc.VM.isBooted() && (capacity >= Holder.ALTERNATIVE_HASHING_THRESHOLD); init(); }
從上面的源碼可以看出 ,初始容量不能為負數(shù),若初始容量大于最大容量,則讓它等于最大容量,負載因子必須大于0,并且傳入的initialCapacity不是HashMap的容量大小,
實際容量大小的計算規(guī)則是大于傳入的initialCapacity的最小的2的n次方,比如傳入的initialCapacity是5 那么實際容量則是8 因為2的3次方大于5。
get方法
下面再分析一下HashMap的存儲性能,下面的 get方法的源碼
public V get(Object key) { if (key == null) return getForNullKey(); Entry<K,V> entry = getEntry(key); return null == entry ? null : entry.getValue(); } final Entry<K,V> getEntry(Object key) { int hash = (key == null) ? 0 : hash(key); 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; }
再次強調(diào)一下table的概念,table就是當我們初始化一個HashMap時,會自動創(chuàng)建一個長度為capacity的Entry數(shù)組,我們把這個數(shù)組存放元素的位置叫“桶”,并且每個桶只存儲一個Entry元素(也就是我們的鍵值對),并且當我們put一個鍵值對時,先計算key的hashCode來判斷這個鍵值對會放入哪一個桶,所以若多個key的hashCode相同時,他們都要被放入一個桶里面,但是一個桶里面只能放入一個Entry(鍵值對),要解決這個問題先看下面的代碼
Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) { value = v; next = n; key = k; hash = h; }
這是Entry的構造方法,我們可以看出Entry對象包含一個Entry的引用,用來指向下一個Entry,這樣就解決了hashCode相同,存放沖突的問題,所以當有多個key的hashCode相同時,就會形成一個Entry鏈,我們從get方法可以看出當系統(tǒng)通過key的hashCode找到了對應的桶的時候,會遍歷這個Entry鏈,來找到我們要取的value的key
這個時候,若剛好這個Entry在鏈表的末端(也就是我們最開始put進去的Entry)那么當這個鏈表太長了,勢必會影響我們的查詢性能,這個時候就引出了loadFactor(負載因子的說法),HashMap的默認附在因子是0.75
我對負載因子的理解就是,表示HashMap在什么時候擴容,也就是說若我們初始的HashMap容量是16 負載因子是0.75
那么當有12個“桶”有了Entry時,HashMap就會擴容,并且擴大的容量是原來容量的2倍,為什么是12呢?因為0.75x16=12。
并且負載因子是可以更改的,修改它的前提是如果內(nèi)存比較緊張就可以適當?shù)脑黾迂撦d因子
若空間,內(nèi)存比較充足,更關注查詢效率則減少負載因子。為什么會這樣呢?因為若負載因子減少了,比如說減少到了0.5,默認HashMap容量大小還是16
那么當我有8個"桶"中存放了Entry數(shù)組時我就會擴容了,該桶里的Entry鏈相比于之前就不會那么長,從而提升了查詢性能。
到此這篇關于深入理解HashMap各個方法的源碼的文章就介紹到這了,更多相關HashMap方法的源碼內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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