如何進(jìn)行HashMap擴(kuò)容機(jī)制源碼分析
這期內(nèi)容當(dāng)中小編將會(huì)給大家?guī)碛嘘P(guān)如何進(jìn)行HashMap擴(kuò)容機(jī)制源碼分析，文章內(nèi)容豐富且以專業(yè)的角度為大家分析和敘述，閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。
成都創(chuàng)新互聯(lián)公司專注于安康網(wǎng)站建設(shè)服務(wù)及定制，我們擁有豐富的企業(yè)做網(wǎng)站經(jīng)驗(yàn)。 熱誠為您提供安康營銷型網(wǎng)站建設(shè)，安康網(wǎng)站制作、安康網(wǎng)頁設(shè)計(jì)、安康網(wǎng)站官網(wǎng)定制、小程序制作服務(wù)，打造安康網(wǎng)絡(luò)公司原創(chuàng)品牌,更為您提供安康網(wǎng)站排名全網(wǎng)營銷落地服務(wù)。
具體看源碼之前，我們先簡單的說一下HashMap的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
1、HashMap底層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是 數(shù)組 + 鏈表 + 紅黑樹
2、我們需要先了解一下HashMap底層的兩個(gè)變量
2-1：loadFactor: 加載因子，默認(rèn)是0.75，這個(gè)值是經(jīng)過反復(fù)測試最合適的值。
2-2：threshold: 當(dāng)map里面的數(shù)據(jù)大于這個(gè)threshold就會(huì)進(jìn)行擴(kuò)容
注:詳細(xì)了解loadFactor點(diǎn)擊這里
2、現(xiàn)在來看一下HashMap的構(gòu)造方法
hashMap的構(gòu)造方法有4個(gè)。
1、空參構(gòu)造方法，這個(gè)時(shí)候加載因子為默認(rèn)的0.75，并且不會(huì)創(chuàng)建空間。
threshold 為0
數(shù)組為null
public HashMap() {
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
}
2、給定初始化容量大小，這個(gè)構(gòu)造方法里面會(huì)直接去調(diào)用第三個(gè)構(gòu)造方法
threshold 已經(jīng)有值了
數(shù)組為null
public HashMap(int initialCapacity) {
this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
}
3、給定初始化大小，和加載因子。
1、其實(shí)并不建議修改默認(rèn)的加載因子。當(dāng)然除非你很了解這里面的邏輯找到一個(gè)適合自己這個(gè)項(xiàng)目的加載因子
2、先是判斷你給的初始化容量是否合法，如果合法的話就用這個(gè)初始化容量計(jì)算出 threshold
threshold 已經(jīng)有值了
數(shù)組為null
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
initialCapacity);
if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " + loadFactor);
this.loadFactor = loadFactor;
this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
}
4、把一個(gè)Map作為參數(shù)傳遞過來，加載因子適應(yīng)默認(rèn)的0.75。把其它Map轉(zhuǎn)化成HashMap
threshold 已經(jīng)有值了
數(shù)組為也不為空了
public HashMap(Map m) {
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
putMapEntries(m, false);
}
final void putMapEntries(Map m, boolean evict) {
int s = m.size();
if (s > 0) {
if (table == null) { // pre-size
float ft = ((float)s / loadFactor) + 1.0F;
int t = ((ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY) ?
(int)ft : MAXIMUM_CAPACITY);
if (t > threshold)
threshold = tableSizeFor(t);
}
else if (s > threshold)
resize();
for (Map.Entry e : m.entrySet()) {
K key = e.getKey();
V value = e.getValue();
putVal(hash(key), key, value, false, evict);
}
}
}
3、讓我們看看是HashMap是怎么進(jìn)入擴(kuò)容的
3-1：我們先從 put() 這個(gè)方法說起
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
這個(gè)put方法底層是調(diào)用了一個(gè)叫 putVal 的方法，但是在這之前我們有必要看一下hash()這個(gè)方法。
直接使用 對(duì)象.hashCode(), 可能會(huì)出現(xiàn)重復(fù)，所以這個(gè)hash是對(duì)生成的hashcode進(jìn)行一下擾亂，讓其重復(fù)性更低。
從這里也可以看到，HashMap只允許一個(gè)null鍵
static final int hash(Object key) {
int h;
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
3-2：下面我們看一下這個(gè)putVal方法
putVal源碼：
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node[] tab; Node p; int n, i;
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {
Node 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)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;
}
}
++modCount;
if (++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
這個(gè)源碼看起來還是有點(diǎn)復(fù)雜的，考慮到很多同學(xué)可能和我一樣數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并不是太好。我把它簡化一下，提取里面的思想便于理解
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) {
Node[] tab; Node p; int n, i;
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0){
// 當(dāng)數(shù)據(jù)為null或者長度為0的時(shí)候進(jìn)行擴(kuò)，并發(fā)擴(kuò)后的長度返回給n(前面說了hashMap底層最開始是個(gè)數(shù)組)
n = (tab = resize()).length;
}
// 之前可能有同學(xué)有疑問，hashcode那么長，為啥默認(rèn)HashMap數(shù)組默認(rèn)長度是16。其實(shí)最后的下標(biāo)是經(jīng)過處理的 (n - 1) & hash
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null){
// 如果當(dāng)前數(shù)組的下標(biāo)，并沒有數(shù)據(jù)，也就是說當(dāng)前添加的數(shù)據(jù)是第一個(gè)，那就直接加入進(jìn)去就好了。不需要排序啥的
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
}
else {
// 找到了數(shù)據(jù)下標(biāo)，并且里面的已經(jīng)有數(shù)據(jù)了，
// 這里就要找到當(dāng)前數(shù)據(jù)的位置屬于那里并加入進(jìn)去，
// 還要判斷當(dāng)前長度是否大于我們設(shè)置的長度，大于就要把鏈轉(zhuǎn)化成紅黑樹便于查找
}
++modCount;
// 判斷當(dāng)前長度是否大于需要擴(kuò)的長度，其實(shí)也好理解，數(shù)組是可以裝滿的，但是鏈不可能滿呀，但是長度超過一定的長度的時(shí)候鏈的性能就會(huì)很差了
if (++size > threshold)
resize();
// 節(jié)點(diǎn)插入后的操作，目前這個(gè)沒有任何實(shí)現(xiàn)，里面是個(gè)空方法
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
3-3：總結(jié)進(jìn)入擴(kuò)容的兩種情況
添加一個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)候，底層數(shù)組為空的時(shí)候
添加一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)束后，判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)是否大于threshold (需要擴(kuò)容)的大小，大于就進(jìn)行擴(kuò)容
注：因?yàn)閿?shù)據(jù)是具體添加到數(shù)組里面的鏈表，所以不存在數(shù)組越界情況。
4、具體看一下擴(kuò)容代碼
擴(kuò)容源碼：
final Node[] resize() {
Node[] oldTab = table;
int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
int oldThr = threshold;
int newCap, newThr = 0;
if (oldCap > 0) {
if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return oldTab;
}
else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
newThr = oldThr << 1; // double threshold
}
else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
newCap = oldThr;
else { // zero initial threshold signifies using defaults
newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
}鄭州專業(yè)婦科醫(yī)院 http://fk.zyfuke.com/
if (newThr == 0) {
float ft = (float)newCap * loadFactor;
newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
(int)ft : Integer.MAX_VALUE);
}
threshold = newThr;
@SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
Node[] newTab = (Node[])new Node[newCap];
table = newTab;
if (oldTab != null) {
for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
Node e;
if ((e = oldTab[j]) != null) {
oldTab[j] = null;
if (e.next == null)
newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
else if (e instanceof TreeNode)
((TreeNode)e).split(this, newTab, j, oldCap);
else { // preserve order
Node loHead = null, loTail = null;
Node hiHead = null, hiTail = null;
Node 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;
}
}
}
}
}
return newTab;
}
同樣的把源碼進(jìn)行一下簡單的分享，去除復(fù)雜的內(nèi)容
// 這個(gè)擴(kuò)容方法就是
// 1、找到新的容量大小和新的threshold大小
// 2、把舊的數(shù)據(jù)全部復(fù)制到新的數(shù)組中去
final Node[] resize() {
Node[] oldTab = table;
int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
int oldThr = threshold;
int newCap, newThr = 0;
// 非第一次擴(kuò)容
if (oldCap > 0) {
if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return oldTab;
}
else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY && oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
newThr = oldThr << 1; // double threshold
}
// 使用初始化容量或初始化容量+初始化加載因子參數(shù)的構(gòu)造方法，第一次進(jìn)入擴(kuò)容
else if (oldThr > 0){
newCap = oldThr;
}
// 使用空參構(gòu)造方法第一次擴(kuò)容進(jìn)入，使用參數(shù)為map的構(gòu)造方法，第一次也會(huì)進(jìn)入這個(gè)擴(kuò)容方法
else {
newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
}
// 使用初始化容量或初始化容量+初始化加載因子參數(shù)的構(gòu)造方法，第一次進(jìn)入擴(kuò)容
if (newThr == 0) {
float ft = (float)newCap * loadFactor;
newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ? (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
}
threshold = newThr;
@SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
Node[] newTab = (Node[])new Node[newCap];
table = newTab;
// 把舊的數(shù)據(jù)全部復(fù)制到新的數(shù)組中去
if (oldTab != null) {
//
}
return newTab;
}
5、總結(jié)(面試的時(shí)候：請(qǐng)你說一下HashMap的擴(kuò)容)：
HashMap底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是 數(shù)組 + 鏈表 + 紅黑樹
真正的數(shù)據(jù)是存儲(chǔ)在鏈表中的，鏈表的長度是無限的。所以這時(shí)候就引入一個(gè)變量 threshold
當(dāng)?shù)谝淮蜗騧ap里面添加數(shù)據(jù)，或添加完數(shù)據(jù)后的大小，大于 threshold的大小，這時(shí)候就會(huì)進(jìn)行擴(kuò)容
先說一下非第一次擴(kuò)容，這個(gè)相對(duì)簡單點(diǎn)
1、如果當(dāng)前的容量大小，大于等于HashMap規(guī)定的最大容量的話，直接讓threshold等于Integer的最大值，就可以了。
2、一般情況當(dāng)前數(shù)組長度是不會(huì)大于最大值的，所以這時(shí)候新的數(shù)組長度等于舊數(shù)組的2倍。如果新的數(shù)組長度小于HashMap規(guī)定的最大值，并且舊的數(shù)組長度也大于等于HashMap規(guī)定的默認(rèn)大小容量大小(16)，那么threshold擴(kuò)大2倍，否則不變
非第一次擴(kuò)容
1、HashMap，有四個(gè)構(gòu)造方法?？諈?gòu)造方法的threshold變量是0，其它構(gòu)造方法threshold都有初始值。
2、當(dāng)舊的threshold大于0的時(shí)候，新的數(shù)組容量大小就等于舊的threshold大小。新的threshold大小等于加載因子新的數(shù)組大小。
3、當(dāng)舊的threshold不大于0的時(shí)候，新的數(shù)組大小就等于默認(rèn)的大小(16)，新的threshold大小，就等于默認(rèn)的容量大小默認(rèn)的加載因子大小
上述就是小編為大家分享的如何進(jìn)行HashMap擴(kuò)容機(jī)制源碼分析了，如果剛好有類似的疑惑，不妨參照上述分析進(jìn)行理解。如果想知道更多相關(guān)知識(shí)，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道。
本文標(biāo)題：如何進(jìn)行HashMap擴(kuò)容機(jī)制源碼分析
URL網(wǎng)址：http://muchs.cn/article48/jpejep.html
成都網(wǎng)站建設(shè)公司_創(chuàng)新互聯(lián)，為您提供營銷型網(wǎng)站建設(shè)、面包屑導(dǎo)航、App開發(fā)、網(wǎng)站導(dǎo)航、企業(yè)建站、服務(wù)器托管
聲明：本網(wǎng)站發(fā)布的內(nèi)容（圖片、視頻和文字）以用戶投稿、用戶轉(zhuǎn)載內(nèi)容為主，如果涉及侵權(quán)請(qǐng)盡快告知，我們將會(huì)在第一時(shí)間刪除。文章觀點(diǎn)不代表本網(wǎng)站立場，如需處理請(qǐng)聯(lián)系客服。電話：028-86922220；郵箱：631063699@qq.com。內(nèi)容未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載，或轉(zhuǎn)載時(shí)需注明來源： 創(chuàng)新互聯(lián)
- 外貿(mào)建站零基礎(chǔ)——搭建網(wǎng)站 2022-12-22
- 外貿(mào)建站的推廣方式有哪些 2016-04-18
- 外貿(mào)建站要關(guān)注的一些問題 2023-03-05
- 外貿(mào)建站沒有你想的那么簡單 2015-04-16
- 看看這些谷歌SEO和外貿(mào)建站常見的錯(cuò)誤你有沒有 2016-03-09
- 外貿(mào)建站要留意的各種因素 2022-10-28
- 開發(fā)好的APP如何獲取用戶，告訴你了你也不一定領(lǐng)悟明白! 2022-06-02
- 外貿(mào)建站過程中 這些點(diǎn)你必須了解 2015-10-03
- 外貿(mào)建站在租賃美國服務(wù)器時(shí)要注意什么? 2022-10-02
- 深圳網(wǎng)站建設(shè)之外貿(mào)建站原則 2015-10-26
- 外貿(mào)建站推廣怎么做效果最好? 2016-03-23
- 按外貿(mào)建站域名五原則挑選老外喜歡的域名 2015-05-01