HshMap 資料結構以及原始碼分析

最近整理資料結構方面的知識點，hashmap是很重要的一部分，今天來聯合原始碼分析他的資料結構以及儲存方式！

接下來將從以下幾個方面來分析（根據jdk1.8）

1. 構造方法

2. 重要的幾個資料解釋

3. put

4. get

// 儲存資料的陣列 table transient node table; // 儲存資料的基本型別 static class node implements map.entry getter setter

總共有四個構造方法

// initialcapacity：指定map的容量大小
// loadfactor: 指定載入因子， 預設是default_load_factor 0.75
public
hashmap(int initialcapacity, float loadfactor) 
public
hashmap(int initialcapacity) 
// 預設構造方法 
public
hashmap() 
// 包含「子map」的建構函式
public
hashmap(map extends k, ? extends v> m) 
// 預設的載入因子
static
final
float default_load_factor = 0.75f;

首先來說明下hashmap的資料結構（圖是從別的地方借用的）

在hashmap 進行儲存資料時，我覺得可以從三點來判斷：

1 . 如何判定key的唯一性

2. 如何通過key計算hash值，並且可以通過hash值計算得到應該放置的陣列的位置

3. 什麼時候擴容

public v put(k key, v value) 
final v putval(int hash, k key, v value, boolean onlyifabsent,
boolean evict) 
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;} }
// 對於找到的相同的key的node，進行value覆蓋
v oldvalue = e.value;
if (!onlyifabsent || oldvalue == null)
e.value = value;
afternodeaccess(e);
return oldvalue;}}
// map 被修改的次數+1
++modcount;
// 如果長度達到臨界值，進行擴容
if (++size > threshold)
resize();
afternodeinsertion(evict);
return
null;
}static final int hash(object key)

通過上面的**注釋，應該對hashmap的儲存方式有更進一步的認識。整個過程就是我們拿到node的hash值，來計算應該放置的位置，不管value值是null或者和已經存在的值是否重複，只要找到位置後，放置進去，就ok。

final node resize()  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 
if (newthr == 0) 
threshold = newthr;
@suppresswarnings()
node newtab = (node) new node[newcap];
table = newtab;
if (oldtab != null) else 
} while ((e = next) != null);
if (lotail != null) 
if (hitail != null) }}
}}return newtab;
}

resize方法：無非就是重新申請空間，如果一開始是0，就採用和構造方法一樣的設定，預設初始大小16；如果之前有資料就成倍增加，並計算新的臨界值，重新通過hash值計算在陣列中的位置，把之前的資料拷貝到新申請的陣列上；陣列的擴容是非常耗費效能的，如果我們能提前預算出陣列的大小，我們在初始化時可以直接進行指定；

首先我們來看源**，讀取資料相對儲存資料簡單寫，我們只需要通過key，判斷key的合法性以及通過計算hash 定為元素在陣列的位置即可。

public v get(object key) 
final nodegetnode(int hash, object key) while ((e = e.next) != null);}}
return
null;
}

經過上面的分析，我們知道hashmap主要通過陣列+鍊錶的形式儲存資料，當儲存的資料過多的時候，鍊錶越來越重，之後我們查詢起來時間也越來越長，效率越來越低，

我們可以看到其中(e instanceof treenode)判斷節點是否是treenode，jdk1.8中，hashmap採用陣列+鍊錶+紅黑樹來實現，當鍊表長度超過閾值（8）時，將鍊錶轉換為紅黑樹，這樣大大減少了查詢時間。

static final class treenode extends linkedhashmap.linkedhashmapentry ...}

和hashmap相似的hashset其實就是變形的hashmap，我們可參考這篇文章hashset簡單看下他們的區別。

參考資料：

HshMap 資料結構以及原始碼分析

資料結構原始碼迷宮

java 資料結構原始碼閱讀

資料結構課後題目原始碼

HshMap 資料結構以及原始碼分析

資料結構原始碼 迷宮

java 資料結構 原始碼閱讀

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