深入分析HashMap的底层实现

Posted 2021-04-24 零壹互联科技

底层实现

    当向 HashMap 中 put 一对键值时：

        它会根据 key 的 hashCode 的hash算法值计算出一个位置， 该位置就是此对象准备往数组中存放的位置。 如果该位置没有对象存在，就将此对象直接放进数组当中；如果该位置已经有对象 存在了，则顺着此存在的对象的链开始寻找（Entry 类有一个 Entry 类型的 next 成员 变量，指向了该对象的下一个对象）， 如果此链上有对象的话，再去使用 equals 方 法进行比较(比较传入的key和Entry上的key)，如果equals 方法比较为 false，则将该对象放到 数组当中，然后将数组中该位置以前存在的那个对象链接到此对象的后面。 这也就是一个对象为什么重写了hashCode之后还要重写equals方法的原因。

   public V put(K key, V value) {
        if (key == null)
            return putForNullKey(value);
        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;
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
                V oldValue = e.value;
                e.value = value;
                e.recordAccess(this);
                return oldValue;
            }
        }
        modCount++;
        addEntry(hash, key, value, i);
        return null;
    }

当向 HashMap 中 get时：

它会根据 key 的 hashCode 的hash算法值计算出一个位置，然后会把这个位置的Entry链拿到，去循环这个链中的Entry对象，比较get参数的key和Entry对象中的Key是否相等，如果相等直接返回，反之不返回

public V get(Object key) {
        if (key == null)
            return getForNullKey();
        int hash = hash(key.hashCode());
        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;
    }

扩容机制

hashMap中数组的初始长度是16，负载因子o.75；也就是说当hashmap中数组被填充数超过16*0.75个之后就会扩充。扩充为长度的两倍。

threshold = (int)(capacity * loadFactor); 
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {  
Entry<K,V> e = table[bucketIndex]; 
        table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);  
        if (size++ >= threshold)  
            resize(2 * table.length);  
    }  

如果平时使用时知道放入元素的大小，可以手动指定长度，因为长度扩容是把原来的元素重新复制一遍：

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);
        table = newTable;
        threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);
    }