HashMap底層實現分析

1.1 建立：

mappersonmap = new hashmap<>();在堆記憶體開闢空間。

成員變數transient node table，transient代表不會被序列化，預設為null。

static
class
node
implements
map.entry
public
final k getkey()
public
final v getvalue()
public
final string tostring()
// 重寫hashcode()方法
public
final
inthashcode()
public
final v setvalue
(v newvalue)
// 重寫 equals() 方法
public
final
boolean
equals
(object o)
return
false;}
}

1.2 插入鍵值對

put方法原始碼：

public v put
(k key, v value)
final v putval
(int hash, k key, v value,
boolean onlyifabsent,
boolean evict)
// 條件為 true，表示當前鍊錶包含要插入的鍵值對，終止遍歷
if(e.hash == hash &&
((k = e.key)
== key ||
(key != null && key.
equals
(k))))
break
; p = e;}}
// 判斷要插入的鍵值對是否存在 hashmap 中
if(e != null)
}++modcount;
//成員變數，表示被結構化修改的次數
// 鍵值對數量超過閾值時，則進行擴容if(
++size > threshold)
resize()
;afternodeinsertion
(evict)
;return null;
}

其中：put()方法呼叫了putval()方法，hash(key)是key運用hash演算法的返回值。

public v put
(k key, v value)
static
final
inthash
(object key)

為什麼通過位運算重新計算 hash？

計算桶位置時，用(n-1) & hash，因為hashmap 中桶陣列的大小 length 總是2的冪，此時，(n - 1) & hash 等價於對 length 取餘（位置不能超過桶長度），舉例：hash = 185，n = 16，餘數 = 9，這裡的hash是由鍵的 hashcode 產生：

當放入第乙個元素時，會觸發resize方法，初始化桶陣列容量。即putval()中：

if
((tab = table)
== null ||
(n = tab.length)==0
) n =
(tab =
resize()
).length;

當桶陣列容量未初始化時，resize()方法中會執行newcap = default_initial_capacity;static final int default_initial_capacity = 1 << 4;即預設初始化為16大小的node陣列。

然後執行下面的**：

if
((p = tab[i =
(n -1)
& hash]
)== null)
tab[i]
=newnode
(hash, key, value, null)
;//可轉化為
i =(n -1)
& hash;
//hash是傳過來的，其中n是底層陣列的長度，用&運算子計算出i的值 
p = tab[i]
;//用計算出來的i的值作為下標從陣列取中元素
if(p == null)

hash值是hash(key)，其中n是陣列的長度，目前陣列長度為16，不管這個hash的值是多少，經過(n - 1) & hash計算出來的i 的值一定在n-1之間。剛好是底層陣列的合法下標，用i這個下標值去底層陣列裡去取值，如果為null，建立乙個node放到陣列下標為i的位置。

此時的記憶體狀態：

當出現hash值衝突時，如果key值不相同，並且鍊錶長度沒有超出8（樹化閾值預設是8），執行下面的**：

p.next =
newnode
(hash, key, value, null)
;

new乙個新的node物件並把當前node的next引用指向該物件，也就是說原來該位置上只有乙個元素物件，現在轉成了單向鍊錶。

如果鍊錶長度超過樹化閾值（static final int treeify_threshold = 8;）時，將鍊錶轉化為紅黑樹來處理。

if
(bincount >= treeify_threshold -1)
treeifybin
(tab, hash)
;//把鍊錶轉化為紅黑樹

為了防止雜湊碰撞攻擊，提高map的效率，jdk1.8中加入了紅黑樹，當鍊錶鏈長度為8時，轉成紅黑樹。

1.3 查詢鍵值對

1.4 遍歷

1.5 刪除

public v remove
(object key)
final node
removenode
(int hash, object key, object value,
boolean matchvalue,
boolean movable)
p = e;
}while
((e = e.next)
!= null);}
}// 3. 刪除節點，並修復鍊錶或紅黑樹
if(node != null &&
(!matchvalue ||
(v = node.value)
== value ||
(value != null && value.
equals
(v))))
}return null;
}

【參考文件】

hashmap底層實現原理（上）

hashmap底層實現原理（下）

hashmap 原始碼詳細分析(jdk1.8)

hashmap-----資料結構、常量、成員變數、構造方法

HashMap底層實現分析

HashMap 底層分析

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HashMap底層實現

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