HashMap原始碼解析《一》put方法

在jdk1.8裡邊 hashmap的實現原理不僅僅只由位桶+鍊錶實現，增加位桶+紅黑樹實現，在桶中鍊錶儲存的元素個數到達閾值時(預設為8)，將在底層將鍊錶轉為紅黑樹,但因為我本人紅黑樹掌握的並不好，所以不討論有關紅黑樹，本文主要講解基礎，hashmap的put方法，其他請等待下文；

一，所涉及到的名詞；

1，bucket 桶，對於系統開始初始化hashmap的時候，會建立乙個長度為capacity的陣列，陣列裡邊儲存元素的位置被稱為桶，儲存乙個node

2，capacity 容量 capacity就是指hashmap中桶的數量，預設初始值為16，必須為2的冪

3，size 表示hashmap中存在kv的數量(陣列和鍊錶的總和)，如果size到達threshold極限值會進行擴充。

4,loadfactor 負載因子(裝載因子) ，裝載因子用來平衡hashmap滿的程度，預設值為0.75f.計算hashmap的實時裝載因子的方法為：size/capacity,而不是用已占用桶的數量去初以capacity 滿的程度就是當前的桶中被占用了多少。例如現在capacity=16，占用了乙個桶size = 1， 1/16 = 0.0625 就是表示現在有多滿。

5，threshold 極限值 size的值到達極限值之後就會進行擴充。

threshold=capacity*loadfactor 例如現在capacity=16, loadfactor = 0.75 16*0.75 = 12 意思就是當現在桶和鍊錶中的bin總量等於12 時，就會擴充

二，原始碼分析：

1.初始化：

hashmap 繼承於abstractmap，實現了map,cloneable,serializable介面

hashmap是無序的，有序的有treemap,linkedhashmap等

靜態成員定義：

static final int default_initial_capacity = 1<<4; //初始值為16，並且必須是2的冪

static final int maximum_capacity = 1<<30; //最大容量 2^30

static final float defalt_load_factor = 0.75f; //負載因子

static final int treeify_threshold = 8; //由鍊錶轉為數的極限值

static final int untreeify_threshold = 6; //由樹轉為鍊錶的閾值

static final int min_treeify_capacity = 64;

//當桶中的資料被樹化時最小的hash表容量（如果沒有達到這個閾值，即hash表容量小於min_treeify_capacity，當桶中bin的數量太多時會執行resize擴容操作）這個min_treeify_capacity的值至少是treeify_threshold的4倍。

桶中的每個資料是node的例項，其中包含node(int hash,k key,v value, nodenext); 也就是說桶中的元素所包含這些屬性

node 是 hashmap中的乙個內部靜態類，他的初始定義如下：

他的內部重寫了equals和hashcode方法

static class nodeimplements map.entry
public final k getkey() 
public final v getvalue() 
public final string tostring() 
public final int hashcode() 
public final v setvalue(v newvalue) 
public final boolean equals(object o) 
return false;}}

我們一般使用

hashmap

例項化使用無參的構造方法，

只是初始化和負載因子

還有其他三種種構造方法，分別為其指定桶的大小，桶的大小和負載因子，將乙個新的map填充進去

構造方法在下一章講解一併講解tablesizefor方法

2.put

方法（重點）

hashmap中我們用的最多的就是

put,get

方法了。

在這之前我們先了解一下put方法所相關的兩個方法

hashmap在初始化的時候不會去初始化node table 只有在你往map中新增值的時候他才回去判斷table有沒有被初始化，沒有則去初始化，並設定預設大小；

初始化：紅色注釋是初始化過程要執行的

（1）.有關桶的初始化和size的擴充（）

final node resize() 
//先讓新的容量等於舊容量二倍 之後新容量沒到達最大值， 並且之前容量大於等於初始化大小則將閾值擴大二倍
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
//如果舊的閾值大於0， 則賦值給新的容量 在這裡操作的前提是在初始化hashmap時呼叫的是帶參的構造方法，
//設定過閾值，但是閾值實際是容量值 詳情請看在帶參初始化時呼叫tablesizefor方法
newcap = oldthr;
else 
if (newthr == 0) 
threshold = newthr;
@suppresswarnings()
//申請新大小的桶陣列
node newtab = (node)new node[newcap];
//並且將新的空間賦值給原始桶陣列
table = newtab; 
if (oldtab != null) else 
} while ((e = next) != null);
if (lotail != null) 
if (hitail != null) 
} } } 
} //返回新陣列
return newtab;
}

（2）.hashmap中hash值獲取方式

static final int hash(object key)

// 我們在

put的時候，傳入的是

string

型別的鍵值，存放的就是

string

型別嗎？

我們一步一步深入解析

public v put(k key, v value)

這是put()方法的原始碼，主要操作在putval中，

put方法的執行過程大致是這樣的，取得鍵值，並取得到鍵的hash值，根據hash&(陣列長度-1)作為索引尋找桶的位置，然後檢測該索引下是否存在值，沒有，將node(前邊有相應的構造方法)型別的值加入引數已注入，若有，先判斷他們的hash值是否一致(不同的hash值&相同值可能存在結果一致，即索引一致)並且鍵值是否一致，若都一致，則覆蓋對應的位置node裡邊的值，並將原來的值返回，若不相等，遍歷鍊錶，若一直沒有滿足要求的值，則將當前node儲存在當前位置的桶中，並且將指標指向原來鍊錶的首部。

//如果找到鍵值一樣的，停止鍊錶遍歷

if (e.hash == hash &&

((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))

break;

//沒找完且沒找到，則繼續找，然當前引用指向下乙個引用(c 語言鍊錶的遍歷)

p = e;}}

//如果桶陣列或者鍊錶中存在和當前的node鍵相等的

v oldvalue = e.value;

//如果允許覆蓋值，或者之前的值為空

if (!onlyifabsent || oldvalue == null)

//覆蓋

e.value = value;

//供linkedhahmap繼承使用的

afternodeaccess(e);

//返回舊值

return oldvalue;}}

// modcount字面意思就是修改次數

++modcount;

//即不存在碰撞 將node放入桶表中 
//如果當前桶陣列的size達到閾值，擴充套件
if (++size > threshold)
resize();

//供linkedhahmap繼承使用的 
afternodeinsertion(evict); 
return null;
}

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