1 HashMap方法

1.1 原始碼結構

//雜湊桶
static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
    final int hash;
    final K key;
    V value;
    //連結串列的下一個節點
    Node<K,V> next;

    Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
        this.hash = hash;
        this.key = key;
        this.value = value;
        this.next = next;
    }

    public final K getKey()        { return key; }
    public final V getValue()      { return value; }
    public final String toString() { return key + "=" + value; }

    public final int hashCode() {
        //異域,相同為0不同為1.如果兩個數值異或後的值相同，異或前可能不同。
        return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);
    }

    public final V setValue(V newValue) {
        V oldValue = value;
        value = newValue;
        return oldValue;
    }

    public final boolean equals(Object o) {
        if (o == this)
            return true;
        if (o instanceof Map.Entry) {
            Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;
            //值比較
            if (Objects.equals(key, e.getKey()) &&
                Objects.equals(value, e.getValue()))
                return true;
        }
        return false;
    }
}

public static boolean equals(Object a, Object b) {
        return (a == b) || (a != null && a.equals(b));
}
 

JDK 1.8 新增紅黑樹是因為一旦連結串列過長，會嚴重影響 HashMap 的效能，而紅黑樹具有快速增刪改查的特點。

1.2 查詢、新增和資料擴容原始碼

1.2.1 查詢

雜湊衝突時需要通過判斷 key 值是否相等，才能確認此元素是不是我們想要的元素

public V get(Object key) {
    Node<K,V> e;
    // 對 key 進行雜湊操作
    return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
}
final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;
    // 非空判斷
    if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
        //根據node陣列的length和hash值獲取此hash在map中的node
        (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
        // 判斷第一個元素是否是要查詢的元素
        if (first.hash == hash && // always check first node
            ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            return first;
        // 下一個節點非空判斷
        if ((e = first.next) != null) {
            // 如果第一節點是樹結構，則使用 getTreeNode 直接獲取相應的資料
            if (first instanceof TreeNode)
                return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
            do { // 非樹結構，迴圈節點判斷
                // hash 相等並且 key 相同，則返回此節點
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    return e;
            } while ((e = e.next) != null);
        }
    }
    return null;
}
 

1.2.2 新增

public V put(K key, V value) {
    // 對 key 進行雜湊操作
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
               boolean evict) {
    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
    // 雜湊表為空則建立表
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
        n = (tab = resize()).length;
    // 根據 key 的雜湊值計算出要插入的陣列索引 i
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
        // 如果 table[i] 等於 null，則直接插入
        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
    else {
        Node<K,V> e; K k;
        // 如果 key 已經存在了，直接覆蓋 value
        if (p.hash == hash &&
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            e = p;
        // 如果 key 不存在，判斷是否為紅黑樹
        else if (p instanceof TreeNode)
            // 紅黑樹直接插入鍵值對
            e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
        else {
            // 為連結串列結構，迴圈準備插入
            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                // 下一個元素為空時
                if ((e = p.next) == null) {
                    p.next = newNode(hash, key, value, null);
                    // 轉換為紅黑樹進行處理
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                        treeifyBin(tab, hash);
                    break;
                }
                //  key 已經存在直接覆蓋 value
                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;
    // 超過最大容量，擴容
    if (++size > threshold)
        resize();
    afterNodeInsertion(evict);
    return null;
}