正文開始 注:JDK版本為1.8

HashMap1.8和1.8之前的原始碼差別很大

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• 目錄
  • 簡介
    • 資料結構
  • 類結構
  • 屬性
  • 構造方法
  • 增加
  • 刪除
  • 修改
  • 總結

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1.HashMap簡介

HashMap基於雜湊表的Map介面實現，是以key-value儲存形式存在。（除了不同步和允許使用 null 之外，HashMap 類與 Hashtable 大致相同。)

HashMap 的實現不是同步的，這意味著它不是執行緒安全的。它的key、value都可以為null。此外，HashMap中的對映不是有序的。在 JDK1.8 中，HashMap 是由 陣列+連結串列+紅黑樹構成，新增了紅黑樹作為底層資料結構，結構變得複雜了，但是效率也變的更高效。

1.2 HashMap資料結構

在 JDK1.8 中，HashMap 是由 陣列+連結串列+紅黑樹構成，新增了紅黑樹作為底層資料結構，結構變得複雜了，但是效率也變的更高效。當一個值中要儲存到Map的時候會根據Key的值來計算出他的

hash，通過雜湊來確認到陣列的位置，如果發生雜湊碰撞就以連結串列的形式儲存在Object原始碼分析中解釋過，但是這樣如果連結串列過長來的話，HashMap會把這個連結串列轉換成紅黑樹來儲存。

來看依一下HashMap的儲存結構

但是這樣的話問題來了，HashMap為什麼要使用紅黑樹呢，這樣結構的話不是更麻煩了嗎？？

這個問題我也沒有想過，其實很多在看的時候只會在乎紅黑樹的實現而忽略到了為什麼要使用的這個問題，我也是在寫本文的時候突發疑惑。參考了網上的例子，同時也解釋了為什麼閥值為8：

因為Map中桶的元素初始化是連結串列儲存的，其查詢效能是O(n)，而樹結構能將查詢效能提升到O(log(n))。當連結串列長度很小的時候，即使遍歷，速度也非常快，但是當連結串列長度不斷變長，肯定會對查詢效能有一定的影響，所以才需要轉成樹。至於為什麼閾值是8，我想，去原始碼中找尋答案應該是最可靠的途徑。

參考地址：https://dwz.cn/nPFXmXwJ

2.類結構

我們來看一下類結構

在閱讀原始碼的時候一直有個問題很困惑就是HashMap已經繼承了AbstractMap而AbstractMap類實現了Map介面，那為什麼HashMap還要在實現Map介面呢？同樣在ArrayList中LinkedList中都是這種結構。

據 java 集合框架的創始人Josh Bloch描述，這樣的寫法是一個失誤。在java集合框架中，類似這樣的寫法很多，最開始寫java集合框架的時候，他認為這樣寫，在某些地方可能是有價值的，直到他意識到錯了。顯然的，JDK的維護者，後來不認為這個小小的失誤值得去修改，所以就這樣存在下來了。

• Cloneable 空介面，表示可以克隆
• Serializable 序列化
• AbstractMap 提供Map實現介面

3.屬性

初始化容量(必須是二的n次冪)

集合最大容量(必須是二的冪)

負載因子，預設的0.75

當連結串列的值超過8則會轉紅黑樹(1.8新增)

當連結串列的值小於6則會從紅黑樹轉回連結串列

當Map裡面的數量超過這個值時，表中的桶才能進行樹形化 ，否則桶內元素太多時會擴容，而不是樹形化 為了避免進行擴容、樹形化選擇的衝突，這個值不能小於 4 * TREEIFY_THRESHOLD

table用來初始化(必須是二的n次冪)

用來存放快取

HashMap中儲存的數量

用來記錄HashMap的修改次數

用來調整大小下一個容量的值計算方式為(容量*負載因子)

雜湊表的載入因子

重點屬性

• table 在JDK1.8中我們瞭解到HashMap是由陣列加連結串列加紅黑樹來組成的結構其中table就是HashMap中的陣列
• Size 為HashMap中K-V的實時數量
• loadFactor 載入因子，是用來衡量 HashMap 滿的程度，計算HashMap的實時載入因子的方法為：size/capacity，而不是佔用桶的數量去除以capacity。capacity 是桶的數量，也就是 table 的長度length。
• threshold 計算公式：capacity * loadFactor。這個值是當前已佔用陣列長度的最大值。過這個數目就重新resize(擴容)，擴容後的 HashMap 容量是之前容量的兩倍

4.構造方法

開始看構造方法。

4.1 HashMap()

構造一個空的 HashMap ，預設初始容量（16）和預設負載因子（0.75）。

4.2 HashMap(int initialCapacity)

構造一個空的 HashMap具有指定的初始容量和預設負載因子（0.75）。

4.3 HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)

構造一個空的 HashMap具有指定的初始容量和負載因子。我們來分析一下。

最後呼叫了tableSizeFor，來看一下方法實現：

5.增加

現在我們開始分析put()方法

我們可以看到put呼叫的是putVal來進行資料插入，但是要注意到key在這裡執行了一下hash()方法,來看一下Hash方法是如何實現的。

從上面可以得知HashMap是支援Key為空的，而HashTable是直接用過Key來獲取HashCode所以key為空會拋異常其實上面就已經解釋了為什麼HashMap的長度為什麼要是2的冪因為HashMap 使用的方法很巧妙，它通過 hash & (table.length -1)來得到該物件的儲存位，前面說過 HashMap 底層陣列的長度總是2的n次方，這是HashMap在速度上的優化。當 length 總是2的n次方時，hash & (length-1)運算等價於對 length 取模，也就是 hash%length，但是&比%具有更高的效率。比如 n % 32 = n & (32 -1)。

現在看putVal()方法，看看它到底做了什麼。

主要引數：

• hash key的hash值
• key 原始Key
• value 要存放的值
• onlyIfAbsent 如果true代表不更改現有的值
• evict 如果為false表示table為建立狀態

完整原始碼分析，放圖片的話會太長了，所以就截取了一下分為兩部。

暫時分析到新增 ，首發亂敲程式碼公眾號

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