關于HashMap的put方法執(zhí)行全過程

更新時間：2024年06月14日 15:56:25 作者：梁程序員

這篇文章主要介紹了關于HashMap的put方法執(zhí)行全過程,具有很好的參考價值,希望對大家有所幫助,如有錯誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

HashMap的put方法執(zhí)行過程

Map的數(shù)據(jù)結構

一個table中放著一個一個的node<>數(shù)組數(shù)組+鏈表（單向雙向）+紅黑樹

首先執(zhí)行的時候實際上執(zhí)行的是 hashmap中的putVal()方法，putVal()有五個參數(shù)

三個最重要的參數(shù)分別是key的hash值，key，val，key的hash值計算方法為：

static final int hash(Object key) {
        int h;
    	//擾動加移址   減少hash沖突
        return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);}

是hash值的高16位與低16為進行異或運算得到的值，這樣做是為了讓put的值均勻的存在map中。

在putVal()的源碼是這樣的：

    final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        //定義一個新的數(shù)組tab 下方有很多需要操作的地方，如果直接使用table的話每次都去對堆中取，比較浪費 ，tab存在線程棧中的，提高性能
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        //先賦值在判斷
        //判斷map中的table是否存在，不存在則初始化一個新的，resize()方法作用是擴容和初始化
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
        //計算下標，不存在元素
        //n為長度  因為長度為2的n次， n-1之后均為0000 1111 與上hash值計算出下標
        //hash值為32位，之前將高16位和低16位異或之后，生成的新的hash值只和低位有關系，而
        //如果a、b兩個值不相同，則異或結果為1。如果a、b兩個值相同，異或結果為0。
        //只要生成的hash是散列的,那么就均勻分布 減少hash沖突
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            //存在元素
            Node<K,V> e; K k;
            //判斷是否是同一個key,如果相同，則將新的val賦值給她，返回舊的值
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
            //如果不是 判斷是否為treeNode
            else if (p instanceof TreeNode)
                //是的話插入紅黑樹
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
                //不是的話便利整個鏈表，找到尾部插入數(shù)據(jù)，尾插法
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        //鏈表上有9個節(jié)點時進行紅黑樹轉換  之前有八個不會變
                        //轉換成紅黑樹是為了提升查詢性能，
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            //如果數(shù)組長度小于64的話會進行擴容，而不是轉換成紅黑樹
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    //判斷是否有相同的key，相同則替換value
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    p = e;
                }
            }
            //如果存在的話 把舊的值返回
            if (e != null) { // existing mapping for key
                V oldValue = e.value;
                //只有不存在并且舊的值不為null時
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        //修改次數(shù)+1
        ++modCount;
        //判斷打下哦是否超越閾值，是否需要擴容，需要的話進行擴容
        if (++size > threshold)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

擴容源碼

final Node<K,V>[] resize() {
        Node<K,V>[] oldTab = table;
        int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
        int oldThr = threshold;
        int newCap, newThr = 0;
        //如果老數(shù)組的容量大于0,即存在
        if (oldCap > 0) {
            //如果超出最大值，按最大值計算
            if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                threshold = Integer.MAX_VALUE;
                return oldTab;
            }
            //如果沒有，擴容之后 *2之后  容量沒有超出最大值并且大于默認容量
            else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                     oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                newThr = oldThr << 1; // double threshold
        }
        //規(guī)定了容量的
        else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
            newCap = oldThr;
        //初始化的
        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) {
            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;
                            //不用減1  =0 為低位
                            if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                                if (loTail == null)
                                    loHead = e;
                                else
                                    loTail.next = e;
                                loTail = e;
                            }
                            //為高位的話 
                            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;
    }