HashMap源码阅读
标签: IT面试
upupor   115   0 2020-08-05 11:53 
最新一次编辑的原因:
主要阅读的是HashMap的put和get方法

HashMap put方法

// HashMap put方法
public V put(K key, V value) {
	// hash(key) 根据key找到具体的位置
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}

// hash 的算法
static final int hash(Object key) {
	int h;
	// 如果key是null,就直接放到第一位,否则就计算出具体的坐标
	// h = key.hashCode() 为第一步 取hashCode值
    // h ^ (h >>> 16)  为第二步 高位参与运算
	return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
// evict: if false, the table is in creation mode.
// onlyIfAbsent: if true, don't change existing value
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
    	Node<K,V>[] tab; 
        Node<K,V> p; 
        int n, i;
        // 第一次往里面hashMap里面插入值
        // 往里面put值,如果table为空,则初始化resize()方法
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            // 将初始化的table长度记录下来,给n
            n = (tab = resize()).length;
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            Node<K,V> e; K k;
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    p = e;
                }
            }
            if (e != null) { // existing mapping for key
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        // 只要hashMap的结构发生变化就size 增加一下次数
        ++modCount;
        // size 是当前hashMap中的元素数目
        if (++size > threshold)
            resize();
        // if false, the table is in creation mode.
        // hashMap的put方法,evict默认是true,即非创建模式
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
}

// 可以看出,扩容后的hashMap结构是数组
final Node<K,V>[] resize() {
		// 先将要扩展的表做一个备份
        Node<K,V>[] oldTab = table;
        // 记录即将要扩展的表的长度(容量)
        int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
        // 记录即将要扩展的表的阈值
        int oldThr = threshold;
        // 初始化新的hashMap容量及阈值
        int newCap, newThr = 0;
        // 旧表容量大于0
        if (oldCap > 0) {
        	// 如果备份的表容量大于最大的容量,就修改阈值未最大值,继续使用旧表
            if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                threshold = Integer.MAX_VALUE;
                return oldTab;
            }
            // 如果旧表长度小于最大值且旧表长度大于初始阈值,则阈值翻倍
            else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                     oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                newThr = oldThr << 1; // double threshold
        }
        // 旧表阈值大于0
        else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
            newCap = oldThr;
        // 这个说明旧表的阈值、长度都是小于等于0的,就直接使用默认值    
        else {               // zero initial threshold signifies using defaults
            newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
            newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
        }
        // 如果新表阈值等于0,就重新根据负载因子计算阈值
        if (newThr == 0) {
            float ft = (float)newCap * loadFactor;
            newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                      (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
        }
        // 将新的阈值给到当前hashMap的阈值
        threshold = newThr;
        // 初始化新的Node表——数组
        @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
        Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
        // 初始化好直接给到当前hashMap的table
        table = newTab;
        // 旧表不为空就开始真正的resize操作
        if (oldTab != null) {
        	// 以旧表的容量为索引,开始复制
            for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
            	// 每次循环从旧表中拿到的Node值给到e
                Node<K,V> e;
                if ((e = oldTab[j]) != null) {
                	// e已经有值了,旧表上的j位置就没有用了,直接释放掉
                    oldTab[j] = null;
                    // 如果e节点下一个为空,说明已经复制完,将当前不为空的e给到新表对应的位置即可,这个resize结束
                    if (e.next == null)
                        newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                    // 如果e节点下一个不为空,会进到这里,判断是否是TreeNode节点,如果是,则开始扩容。红黑树
                    else if (e instanceof TreeNode)
                        ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
 //红黑树
                    else { // preserve order
                    	// 之前的链表,重新resize的操作(需要重新计算hash值)
                        Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
                        Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
                        Node<K,V> next;
                        do {
                            next = e.next;
                            if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                                if (loTail == null)
                                    loHead = e;
                                else
                                    loTail.next = e;
                                loTail = e;
                            }
                            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;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        // 旧表为空,直接返回(扩容后的)新的表
        return newTab;
    }

HashMap get方法

public V get(Object key) {
	Node<K,V> e;
	// 根据key找到对应的节点,把节点的值返回回去即可
    return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
}

final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
        Node<K,V>[] tab; 
        Node<K,V> first, e; 
        int n; 
        K k;
        if (
        	(tab = table) != null  // 首先保证表不能为空
        	&& (n = tab.length) > 0 //表里面要有数据
        	&&
 (first = tab[(n - 1) & hash]) != null // 拿到第一个节点且第一个节点不能为空
        	) {
            if (first.hash == hash && // always check first node
                ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                return first;
            if ((e = first.next) != null) {
            	// 如果是红黑树,则从红黑树中查找值
                if (first instanceof TreeNode)
                    return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
                // 不是红黑树则依次按照顺序往下面找,直到找到目标节点返回,找不到就退出do-while循环
                do {
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        return e;
                } while ((e = e.next) != null);
            }
        }
        // 都找不到,就返回null
        return null;
    }

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