重庆大渡口营销型网站建设价格,一流的天津网站建设,江西网站icp备案注销,企业网站建立公司jdk1.8中HashMap的插入扩容源码学习分析
一、成员变量
首先介绍HashMap中各个成员变量的作用#xff0c;在HashMap中有以下成员变量 size记录了HashMap中键值对的个数 loadFactor#xff08;加载因子#xff09;用来决定size达到容量的百分之多少时触发扩容机制 默认是0…jdk1.8中HashMap的插入扩容源码学习分析
一、成员变量
首先介绍HashMap中各个成员变量的作用在HashMap中有以下成员变量 size记录了HashMap中键值对的个数 loadFactor加载因子用来决定size达到容量的百分之多少时触发扩容机制 默认是0.75 static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR 0.75f; capacity容量这只是个概念具体变量是下面两个决定整个HashMap能装多少键值对 默认是16static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY 1 4; // aka 16最大容量2的30次方static final int MAXIMUM_CAPACITY 1 30; threshold阈值当键值对的个数size大于阈值threshold时HashMap会触发扩容机制 阈值容量*加载因子 树化 阈值默认是8static final int TREEIFY_THRESHOLD 8;最小树化容量static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY 64;当容量大于64且链表长度大于8时才会进行树化 反树化 阈值默认是6static final int UNTREEIFY_THRESHOLD 6;当已经树化的元素个数小于6的时候反树化为链表 modCount计数器 table用来储存元素长度总是二的幂 entrySet保存entrySet()的缓存
二、重要的内部类
HashMap中涉及到两个非常重要的内部类分别是链表节点以及树节点 链表节点中记录了K-V的值以及相应的hash值以及指向下一个节点的指针重写了hashCode和equals方法 这是一颗红黑树关于红黑树的具体介绍可以参考我的文章红黑树简介
三、添加元素
public V put(K key, V value) { return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) { NodeK,V[] tab; NodeK,V p; int n, i; if ((tab table) null || (n tab.length) 0) // 调用扩容函数初始化tablen (tab resize()).length; // 如果桶中不包含键值对节点引用则将新键值对节点的引用存入桶中即可 if ((p tab[i (n - 1) hash]) null) tab[i] newNode(hash, key, value, null); else { NodeK,V e; K k; // 如果键的值以及节点 hash 等于链表中的第一个键值对节点时则将 e 指向该键值对 if (p.hash hash ((k p.key) key || (key ! null key.equals(k)))) e p; // 如果第一个元素是树节点则调用树节点的putTreeVal插入元素else if (p instanceof TreeNode) e ((TreeNodeK,V)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);else { // 遍历这个桶对应的链表binCount用于存储链表中元素的个数for (int binCount 0; ; binCount) { // 链表中不包含要插入的键值对节点时则将该节点接在链表的最后 if ((e p.next) null) { p.next newNode(hash, key, value, null); // 如果链表长度大于或等于树化阈值则调用树化函数由于第一个元素没有在bigCount中所以1if (binCount TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st // 观察这个方法其实可以发现树化条件不仅仅是达到阈值还要求数组长度大于64treeifyBin(tab, hash); break; } // 条件为 true表示当前链表包含要插入的键值对终止遍历 if (e.hash hash ((k e.key) key || (key ! null key.equals(k)))) break;p e; } } // 判断要插入的键值对是否存在 HashMap 中 if (e ! null) { // existing mapping for key V oldValue e.value; // onlyIfAbsent 表示是否仅在 oldValue 为 null 的情况下更新键值对的值 if (!onlyIfAbsent || oldValue null) e.value value; afterNodeAccess(e); return oldValue; } } modCount; // 键值对数量超过阈值时则进行扩容 if (size threshold) resize(); afterNodeInsertion(evict); return null; }误区树化机制其实是数组长度大于64并且链表长度达到阈值才会触发
final void treeifyBin(NodeK,V[] tab, int hash) {int n, index; NodeK,V e;if (tab null || (n tab.length) MIN_TREEIFY_CAPACITY)// 小于最小树化长度触发的实际上是扩容函数resize();else if ((e tab[index (n - 1) hash]) ! null) {TreeNodeK,V hd null, tl null;do {TreeNodeK,V p replacementTreeNode(e, null);if (tl null)hd p;else {p.prev tl;tl.next p;}tl p;} while ((e e.next) ! null);if ((tab[index] hd) ! null)hd.treeify(tab);}}四、扩容机制
当HashMap中的元素个数size超过临界值threshold loadFactor * capacity时就会自动扩容。下面是扩容函数的详解参考博客以及根据详解绘制的流程图
final NodeK,V[] resize() {// 将当前数组赋给oldTabNodeK,V[] oldTab table;// 假如oldTab是空就返回0否则返回数组长度给oldCapint oldCap (oldTab null) ? 0 : oldTab.length;// 将阈值threshold赋给oldThr int oldThr threshold;//声明newCap新数组长度和newThr 新阈值int newCap, newThr 0;//假如旧数组长度大于0if (oldCap 0) {// 判断旧数组长度是否超过了最大限制长度MAXIMUM_CAPACITY超过了就重新赋值阈值threshold 为MAX_VALUE并且返回旧数组if (oldCap MAXIMUM_CAPACITY) {threshold Integer.MAX_VALUE;return oldTab;}//旧数组长度小于最大限制长度// 判断扩容后的数组是否大于最大限制长度MAXIMUM_CAPACITY判断旧数组是否大于默认大小都满足的话扩容数组新数组大小为旧数组*2(先左移一位)else if ((newCap oldCap 1) MAXIMUM_CAPACITY oldCap DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)newThr oldThr 1; // double threshold}//假如旧阈值大于0新数组大小等于旧阈值大小初始化给了阈值定义了数组大小的情况else if (oldThr 0) // initial capacity was placed in thresholdnewCap oldThr;// 假如旧阈值小于0初始化方法什么都没给无参的那种构造函数的情况直接赋默认初始值数组大小16阈值0.75(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)else { // zero initial threshold signifies using defaultsnewCap DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;newThr (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);}if (newThr 0) {float ft (float)newCap * loadFactor;newThr (newCap MAXIMUM_CAPACITY ft (float)MAXIMUM_CAPACITY ?(int)ft : Integer.MAX_VALUE);}// 更新阈值threshold threshold newThr;SuppressWarnings({rawtypes,unchecked})//根据新的数组大小创建新的数组NodeK,V[] newTab (NodeK,V[])new Node[newCap];//更新数组table newTab;//假如原来的表里有数据if (oldTab ! null) {// 遍历旧的数组for (int j 0; j oldCap; j) {//临时节点 eNodeK,V e;//遍历旧数组里面每一个节点将有数据的节点赋值给eif ((e oldTab[j]) ! null) {oldTab[j] null;//假如只有一个头节点将节点搬到新数组e.hash与新数组大小取模的下标位置上if (e.next null)newTab[e.hash (newCap - 1)] e;// 假如是红黑树则执行红黑树搬运方法splitelse if (e instanceof TreeNode)((TreeNodeK,V)e).split(this, newTab, j, oldCap);//假如是链表else { // preserve order//因为扩容是容量翻倍所以原链表上的每个节点现在可能存放在原来的下标即low位 或者扩容后的下标即high位。 high位 low位原哈希桶容量// 低位链表的头结点、尾节点NodeK,V loHead null, loTail null;// 高位链表的头节点、尾节点NodeK,V hiHead null, hiTail null;NodeK,V next;do {next e.next;// 利用哈希值 与 旧的容量可以得到哈希值去模后是大于等于oldCap还是小于oldCap等于0代表小于oldCap应该存放在低位否则存放在高位if ((e.hash oldCap) 0) {if (loTail null)loHead e;elseloTail.next e;loTail e;}else {if (hiTail null)hiHead e;elsehiTail.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;}算法流程图如下
