老程序员分享一下JAVA如何处理表格的经验，真的不要太爽

Posted 2023-04-06 xiaolicxy

HashMap作为Java中的重要的数据结构，不仅在平常工作中被大量使用，并且在面试中也是处于必问的重要角色，今天带大家从源码角度再次重新认识一下我们常用的HashMap。

在从JDK7转化为JDK8时，HashMap的实现也发生了很大的改变，先来看一下它们的区别：

• JDK7 中使用数组+链表，JDk8 中使用数组+链表+红黑树实现
• 新节点在插入到链表时插入的顺序不同（JDK7插入在头节点，JDK8插入在尾节点）
• HASH算法有所简化
• 扩容机制有优化

首先看存储结构，如果大家对红黑树比较陌生，可以先自行查看完全平衡二叉树（AVL）和红黑树的相关知识，篇幅有限不再赘述。这里只列出红黑树的一些性能特点：

• 调整规则没有完全平衡二叉树严格
• 插入效率比链表低，但查询效率比链表高
• 红黑树查询效率介于链表和完全平衡二叉树之间，折中

JDK7

在HashMap中，我们最常用的操作大概就是put与get了，但是你真的了解他们的实现原理吗？看看put操作的核心代码：

复制代码

1 2 3

int hash=hash(key); int i=indexFor(hash,table.length); table[i]=newNode;

大体来说，包含三个操作：

1、计算传入key的hash值

2、通过indexFor方法计算下标值

3、将newNode加入链表，放进对应的数组下标中

注意，第三部我们直接将newNode赋值给table[i]，也就是说把节点插入在了头结点上，而将原先的链表直接连在我们新插入的节点后面。

顺带一提，HashMap中支持key为null，数组第0个位置存放key=null的元素，只能有一个key=null的元素，第0个位置不存在数组。

而get操作就比较简单了，先找到数组的下标，再比较key是否和给定的key相同，不同则顺着链表找下一个，直到找到或为空。具体通过getEntry()方法，遍历比较hash值是否相等，比较key是否相等。

复制代码

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

//key不为null,获取value final Entry<K,V> getEntry(Object key)         if (size == 0) //判断链表中是否有值          //链表中没值,也就是没有value             return null;                 //链表中有值,获取key的hash值         int hash = (key == null) ? 0 : hash(key);         // 在“该hash值对应的链表”上查找“键值等于key”的元素         for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];              e != null;              e = e.next)             Object k;             //判断key是否相同             if (e.hash == hash &&                 ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))                 return e;//key相等,返回相应的value                       return null;//链表中没有相应的key

既然被称为HashMap，那么计算hash值肯定是必要的一环，先看看JDK7中HashMap的hash方法：

复制代码

1 2 3 4 5 6 7 8 9

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);

在这当中，暂且不看hash种子，我们可以看到计算中存在大量的右移操作，那么为什么要进行右移呢，这是考虑到了碰撞性问题。之前提到使用indexFor来计算数组下标：

复制代码

1 2 3

static int indexFor(int h , int length)        return h & (length-1);

这里提一点，HashMap的长度一定是一个二的次方数，这点是在它的初始化和扩容中被限定的。这里在计算下表时，一个二的次方数减去1，能够保证它的二进制数的后几位数字全部是1，便于计算下标。

举个例子，HashMap长度为16，这样计算出的hash值与0000 1111做与运算，只需要取后四位，就实现了数组下标的计算。而与操作的计算速度比取余操作是要快上一些的。

回到上面，继续讲为什么要进行大量的右移操作，还是以长度为16来看，如果几个key计算出的hash值为：

复制代码

1 2 3

1010 0110 0010 0110 0000 0110

我们发现，只要后四位一样，hash值都一样，碰撞性很高，所以这时要引入右移操作，让高位也能参与到与运算。让链表分散，减少链表长度。

JDK8

jdk8中引入了红黑树，但并不是说链表并不存在，查阅源码，我们可以发现两个非常关键的值：

复制代码

1 2	static final int TREEIFT_THRESHOLD=8; static final int UNTREEIFT_THRESHOLD=6;

当链表的元素超过8时，会自动转成红黑树；当红黑树的节点数小于6时，变回链表。

看看put操作：

复制代码

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,                boolean evict)     Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;     if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)         n = (tab = resize()).length;     //当前插入的数组位置为空，可以直接插入     if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)         tab[i] = newNode(hash, key, value, null);     else         Node<K,V> e; K k;         //key相等情况，e在最后处理         if (p.hash == hash &&             ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))             e = p;         //判断是红黑树的树节点         else if (p instanceof TreeNode)             e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);         //是链表结构        else             for (int binCount = 0; ; ++binCount) //binCount是遍历链表过程中计数                 //遍历链表，循环到尾结点，把新元素加在尾部，break                 if ((e = p.next) == null)                     p.next = newNode(hash, key, value, null);                     //判断是否大于变成树的阈值-1,7会变成8，变成红黑树                     if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st                         treeifyBin(tab, hash);                     break;                                  //找到相等元素也break                 if (e.hash == hash &&                     ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))                     break;                 p = e;                               //重复key         if (e != null) // existing mapping for key             V oldValue = e.value;             if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)                 e.value = value;             afterNodeAccess(e);             return oldValue;                   ++modCount;     //扩容     if (++size > threshold)         resize();     afterNodeInsertion(evict);     return null;

看完这段代码，我们就明白了为什么jdk8中使用的是尾插法。因为在判断是使用链表或红黑树的过程中，要判断是否超过8个元素，至少需要遍历一遍，所以使用尾插法，新元素可以直接插入在尾结点。

get方法大体思路不变，计算下标，然后遍历，只不过是比jdk7中多加上一个判断是试用链表存储还是红黑树存储的步骤。

而jdk8也精简了它的hash算法：

复制代码

1 2 3 4

static final int hash(Object key)     int h;     return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);

只右移16位，精简了hash算法，配合红黑树提高查询效率。

最后看一下两者的扩容操作，扩容是对数组进行扩容，而不是链表或红黑树。我们在初始化时数组的默认长度是16，前面提到当存储的元素很多时会发生hash碰撞。我们扩容的目的是将长链表的长度减短，提高查询效率。

由于扩容的源码比较长，就不贴在这里，只列出核心思想。

jdk7中：

只有当数量大于阈值，且当前插入位置不为空时才会进行扩容，并且容量为原先2倍。

在将老的table转移到新的table时，需要重新计算数组的下标。

扩容后，重新计算下标。以从16位扩容到32位为例：

复制代码

1 2 3

h      1010 0110 31     0001 1111 结果    0000 0110    （与之前相同）

复制代码

1 2 3

h     1011 0110 31    0001 1111 结果  0001 0110    （与之前不同，相当于比之前加了16）

扩容后，数组下标可能改变，也可能不变。这时要看扩容的那一位的哈希值是1还是0，如果是1则不同，0则相同。但是在这个过程中，有可能造成死锁问题。

jdk8中：

JDK8扩容中，为了避免之前提到的死锁问题，改进了扩容方法。通过判断这1位是0还是1，是0则不变。如果是1 ，加上原先数组大小。

复制代码

1 2	newTab[j + oldCap] = hiHead; //oldCap是原先的数组长度

总结：

• 扩容这一操作非常耗时，默认达到75%按照2倍进行扩容，这个75%也就是factor扩容因子。
• JDK7中扩容是在节点还没有加到HashMap前发生的；JDK8中扩容是在节点加到HashMap后发生的。
• JDK7扩容是一个一个元素计算然后转移，JDK8是先遍历，判断哪些是放到新数组的低位，哪些是高位，然后将low的元素和high的元素分别组合起来，一次性转移到新的数组中。

作者简介，公众号 码农参上，一个热爱分享的公众号，有趣、深入、直接，与你聊聊技术。

滚动表格视图时，iOS 应用程序随机崩溃，不确定如何处理引发的错误

【中文标题】滚动表格视图时，iOS 应用程序随机崩溃，不确定如何处理引发的错误

【英文标题】：iOS app randomly crashes when scrolling through a table view, not sure how to handle error thrown

【发布时间】：2013-05-05 19:59:41

【问题描述】：

我只有一个简单的表格视图，它使用AFNetworking 从 twitter 下载内容，然后将其显示在单元格中。我在我的tableView 中启用了分页，有时当我在 iPad 上的数据之间滚动时，我的应用程序会冻结，我的 Xcode 屏幕会变成这样：

我是 Objective-C 的新手，但是在 Java 中，当这样的事情发生时，它会在我的代码中写出导致崩溃的所有方法和行号的列表。有没有办法让它做这样的事情？我对此一无所知，控制台只是空白。

【问题讨论】：

你确定它崩溃了吗？看起来您打开了异常断点。尝试 Product -> Debug -> Deactivate Breakpoints 看看它是否仍然发生。

我没有任何断点，但由于某种原因，当我滚动表格视图时，这只是随机发生。

你确实有断点；它正在打破一个。看到右边的“断点”了吗？如果你删除了所有的断点，但它仍在发生，请尝试重新启动 Xcode。

由于出现异常，它正在命中“虚拟”断点。异常发生在突出显示的函数中，这是某种字典初始化例程。如果你幸运的话，控制台有一个打印输出告诉你抛出异常的确切原因，但我猜你以某种方式搞砸了表格单元协议。您可以通过根据this answer 编辑您的main 例程来获取有关特定原因的更多信息（打印在控制台中）。

此外，库的例程可能能够自行处理异常，您的代码可能无需任何更改即可正常工作。例如，MPMoviePlayer 有时会抛出异常，然后自己处理它们。 （旁注：您也可以通过键入br del 来删除lldb 控制台中的所有断点。）

【参考方案1】：

检查此question。它将向您展示如何确定导致异常的原因。

与 Java 一样，您也可以添加 try 块及其对应的 catch 和 finally 块来处理异常。看到这个question。

【讨论】：

我不知道在哪里放置 try catch，我不知道我的程序的哪个部分导致我的应用程序崩溃。

我明白了。请先了解异常是关于什么的。在我看来，您正在尝试从 nil 数组创建字典。可能是您的 AFNetworking 回调返回 nil。请检查它是什么，我们可以从那里继续。

【参考方案2】：

这是因为您使用的是字典，其中某个单元格的对象和键正在为您制造问题。检查您的 NSDictionary 数据。