如何進(jìn)行HashMap的源碼剖析

如何進(jìn)行HashMap的部分源碼剖析，針對這個(gè)問題，這篇文章詳細(xì)介紹了相對應(yīng)的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個(gè)問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。

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HashMap基于哈希表的 Map 接口的實(shí)現(xiàn)。此實(shí)現(xiàn)提供所有可選的映射操作，并允許使用 null 值和 null 鍵。（除了不同步和允許使用 null 之外，HashMap 類與 Hashtable 大致相同。）此類不保證映射的順序，特別是它不保證該順序恒久不變。HashMap的結(jié)構(gòu)如下：

我們可以看到HashMap的結(jié)構(gòu)主要分為兩大部分：左側(cè)的table和右側(cè)的鏈表，下面重點(diǎn)分析HashMap的源碼。

1.常量

2.常用的構(gòu)造方法

3.常用方法

（1）、final int hash(Object k)，此方法用來計(jì)算key的哈希值，由方法最后的幾行可以看到，為了保證key的均勻散列，并沒有使用hashCode%length的方法，因?yàn)橐莆贿\(yùn)算符不僅可以更均勻的散列而且勻速速度也比hashCode%length更快。

（2）、public V get(Object key)

我們看到，get方法首先判斷key是否為null，如果為null，則調(diào)用getForNullKey()，否則調(diào)用getEntry(key)方法獲取value，讓我們來繼續(xù)分析getForNullKey的源碼：

private V getForNullKey() 

可見：循環(huán)遍歷table[0]的那個(gè)鏈表，直到找到key==null的Entry，否則返回null；為什么是table[0]呢？因?yàn)樵趐ut的時(shí)候如果key==null，直接將entry存儲在table[0]的位置，我們在后面分析put方法。接下來再分析getEntry(key)方法：

通過key的Hash值計(jì)算Entry所在table的小標(biāo)，請注意計(jì)算下標(biāo)的方法通過indexFor()方法得到，然后遍歷Entry，直到找到hash和equals都相等的Entry后返回，否則返回null；

好了，get方法基本就是這樣，接下來我們一起來分析put方法。

（3）、 public V put(K key, V value)

put方法的大致流程是：

①、首先判斷key是否為null，如果為null，調(diào)用putForNullKey(value)方法，請大家注意，putForNullKey和上面的getForNullKey的邏輯是一一對應(yīng)的哦。

②、計(jì)算key的Hash值，通過indexFor()方法定位到元素存儲在table的位置table[i]。

③、循環(huán)遍歷table[i]，如果新值和舊值相等，覆蓋舊值后返回舊值

④、modCount++，操作次數(shù)+1，調(diào)用addEntry將新值插入到鏈表。

讓我們來分析putForNullKey(value)方法源碼：

請看，這里又是table[0]，和getForNullKey中的table[0]對稱，遍歷-->新值覆蓋舊值-->返回舊值-->操作數(shù)+1-->插入新元素，很容易理解。

接下來重點(diǎn)來了，讓我們來分析addEntry方法中的一系列邏輯：

首先，threshold=capacity * load factor，也就是臨界值=容量*加載因子=16*0.75f, map中使用量超過threshold，會擴(kuò)容為原來的2倍。resize是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，涉及到rehash等，后面我在介紹，現(xiàn)在咱們重點(diǎn)看addEntry()。bucketIndex是元素存儲在table的下標(biāo)，也就是將元素存儲在table[bucketIndex]。最后調(diào)用createEntry將新元素存儲在HashMap中，createEntry的源碼如下：

通過new Entry(hash,key,value,e)，將新元素插到table[bucketIndex]中，我們來看Entry的構(gòu)造方法：

重點(diǎn)在next = n這行，看到到插入元素到鏈表中使用的頭插法，不用尾插的目的估計(jì)是為了節(jié)省遍歷鏈表的開銷吧。

好了，put方法就是這樣，其實(shí)也特別好理解，接下來我們來分析Entry這類。

4.Entry內(nèi)部類

HashMap有一個(gè)變量：transient Entry<K,V>[] table，可以看到table是一個(gè)Entry的數(shù)組，并且Entry本身是一個(gè)鏈表的一個(gè)元素。Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V>，而Map.Entry是一個(gè)接口。Entry包含四個(gè)元素，final K key； V value; Entry<K,V> next;int hash;hash是這個(gè)元素的hash值，其余的三個(gè)元素就不解釋了。Entry類的方法基本上都很簡單，大家可以通過閱讀源碼來理解，我重點(diǎn)解釋一下equals和hashCode這兩個(gè)方法，源碼如下：

比較連個(gè)Entry是否相等就是通過if中的條件，比較容易理解，hashCode源碼：

最后，重點(diǎn)分析rehash方法，在分析rehash時(shí)，我先解釋一下什么是rehash：當(dāng)我們的HashMap的使用量超過了threshold=capacity * load factor，也就是臨界值=容量*加載因子=16*0.75f,就會發(fā)生rehash,將容量擴(kuò)大為原來的兩倍，然后所有的元素根據(jù)新的hash規(guī)則重新散列到不同的table[i]中。但是rehash有很大的性能消耗，所以如果我們在使用HashMap時(shí)能預(yù)測到元素的個(gè)數(shù)，最好在構(gòu)造時(shí)就指定HashMap的大小。rehash的源碼如下：

Entry[] newTable = new Entry[newCapacity]，常見一個(gè)新的table，很消耗內(nèi)存的?。?！前面容易理解，重點(diǎn)看transfer方法，這個(gè)方法才是將元素重新散列的方法，源碼如下：

循環(huán)遍歷table（舊數(shù)組），計(jì)算出newTable的下標(biāo)，將舊元素e存儲到newTable中，這里有一個(gè)細(xì)節(jié)要注意，在我講put方法時(shí)提到過，插入元素的方法時(shí)頭插法，就是新的元素被添加到鏈表的頭部，但我們通過transfer方法可分析出：在rehash的時(shí)候，之前在頭部的元素會先進(jìn)行rehash，在尾部的元素會最后rehash，所以當(dāng)rehash結(jié)束后，之前在頭部的元素會沉到尾部，之前在尾部的元素會上升到頭部。

關(guān)于如何進(jìn)行HashMap的部分源碼剖析問題的解答就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助，如果你還有很多疑惑沒有解開，可以關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道了解更多相關(guān)知識。

本文題目：如何進(jìn)行HashMap的源碼剖析
本文路徑：http://muchs.cn/article30/jchcso.html

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