HashMap

Posted 2020-12-30 virgosnail

　　传送门:Java 8系列之重新认识HashMap

　　HashMap 里面是一个数组，然后数组中每个元素是一个单向链表。

　　链表中存储的是一个个Node 节点, Node 包含四个属性：key, value, hash 值和用于单向链表的 next。

1.基本属性

    // 节点数组, 数组长度始终保持 2^n，可以扩容，扩容后数组大小为当前的 2 倍
    transient Node<K,V>[] table;
    // 存储的元素个数
    transient int size;
    // 扩容的阈值，等于 capacity * loadFactor
    int threshold;
    // 负载因子，默认为 0.75
    final float loadFactor;
    // 默认数组长度 16
    static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4;
    // 链表长度大于 8  时链表结构转为红黑树
    static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;

2. put()

2.1 计算数组下标

　　根据键(Key)的hash值 除以数组长度, 计算出此节点存储在数组的位置

　　一般计算方式为 key.hash() % table.length 

　　当数组长度为 2^n 时, key.hash() & (table.length-1) 等价于 key.hash() % table.length, 但是位运算的效率远远高于取余

2.2 判断key相等

　　确定数组下标后, 遍历该数组下标的单项链表, 根据 == 或者 key的equals() 判断键是否相等, 若存在相等的键, 则直接覆盖value,否则新增节点

2.3 结构转换

　　当单向节点的长度大于8时,链表结构转化为红黑树

3. 扩容

　　Java7 是先扩容后插入新值的，Java8 先插值再扩容

　　扩容后的数组长度为原数组长度的2倍

　　扩容后需要重新计算节点在数组中的位置.

　　原数组下标  =  hash & oldSize 

　　新数组下标  = hash & 2 * oldSize

　　新数组的下标结果 会比 原来的下标结果 多一位0或1(二进制只能为0或1), 为0时表示还在原来的数组位置, 为1时表示原下标位置+原数组长度

4. 多线程下扩容的环形引用问题(死循环)

　　当单向链表的相邻的两个节点扩容后还在同一个链表, 且位置互换, 则可能出现环形引用的问题.