java 之 hashMap 源码解读,由浅入深,简单易懂put方法。
hashmap 是我们常用的容器,以键值对的方式存储key-value。
接下来和我一步一步看源码,我主要从两个接口put,get来诠释。全程我都会加入注释和一些面试题解答。
先看put方法:参数是key,value 这个就是我们常用的方法,比如Map<String,Object> map = new HashMap<>(); map.put("user","人");
下面就是这个接口源码。
可以看出来,直接调用了putVal()方法,不急着看putVal(),在这个方法里面第一个参数传递的是一个方法***hash(key)***,这个是一个计算key的hash值的算法
我们进入这个方法,
面试提问:简单介绍下hashMap 计算hash值的算法。(为什么hashMap 可以存储null键)?
答:当key为null时候,hash值默认为0,当key不为null的时候,key的hashcode 低16位异或高16位,得出hash值。(低16位异或高16位算法是研发人员的经验,**目的减少hash碰撞 **)。
面试提问:hashMap如何减少key值得hash碰撞?
答:key得hashCode 低16位异或高16位 得到值。
接来下继续看源码,我们进入主题,真正put方法得业务源码中
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
/*
变量 tab 是一个数组,变量 p 是存放在tab里面得值
n 数组得长度 ,i 要存储得数组下标
*/
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
// 当默认得table是空,创建一个新的table
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length; // 初始化数组
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
// ((n - 1) & hash) 这个是计算数组下标得算法
// 上面这个判断意思就是,如果当前下标数组没有查询到值
//我们就创建一个新的节点
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else { // 如果当前下标有值
Node<K,V> e; K k; // e 值节点变量,k 键变量
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) // 这个判断得就是key 得hashcode 和 值 是否一致
e = p; // 如果一样,将旧值赋值变量e
else if (p instanceof TreeNode) // 如果不一样,且是红黑树结构节点
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value); // 加入红黑数中
else { // 这个判断key不一样,且也不是红黑树
//这个轮询就是轮询链表的,链表只能一步一步循环找到最后节点
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
// 如果当前节点的下一个节点为null
// 我们就可以直接创建新的节点
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
//当赋值完之后,我们的链表是增加了一个,当长度 >= 8 时候,直接转换成红黑树结构存储
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
// 转换成红黑树
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
// 如果在轮询中发现了其中一个键相同
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
// 继续循环,且赋值
p = e;
}
}
if (e != null) { //经过一轮循环之后,发现了这个节点得key一样,我们就可以替换。
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value; // 赋值
afterNodeAccess(e);// 什么也没做,空方法
return oldValue; //返回被替换得值
}
}
++modCount;// 修改因子
if (++size > threshold) // 这里呢是数组扩容得,一般初始数组都是16,增加都是2得倍数,threshold 是计算出来得,12 = 16*3/4;
resize();
afterNodeInsertion(evict); // 空方法,什么也没做
return null;
}
到这里我们可以提问题啦:
问题:hashMap 得底层结构?
答:数组 + 链表 + 红黑树
问题:为什么选择这三个结构?
答:数组有索引方便查询数据,不方便插入和删除。链表便于插入和删除数据,不方便查询,但是如果链表过长,查询也很慢,所以加入红黑树算法替代链表,查询就增快了。
问题:hashmap得扩容因子是?
答:0.75f
问题:hashmap数组扩容都是2倍,为什么?
答:两个方面,一是为了减少hash碰撞,二十扩容因子是0.75。
问题:简述下put原理。
答:请看我得注释,仔细研读,会明白得,自己学会了才真的属于自己。