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小白也能看懂的JDK1.8前_HashMap的擴容機制原理

  最近在研究hashmap的擴容機制,作為一個小白,相信我的理解,對於一些同樣是剛剛接觸hashmap的白白是有很很大的幫助,畢竟你去看一些已經對資料結構瞭解透徹的大神談hashmap的原理等,人家說的很高大上,時不時會夾著稍許的英文你也看不懂是吧,不過這樣顯得比較有逼格哈哈。在正文之前,我非常有必要給剛剛接觸hashmap以及沒有學過資料結構(其實資料結構我瞭解也不多哈哈)的小夥伴普及幾個知識,你記住就行了:

     1. 對於剛接觸hashmap,hashmap你就暫時理解為雜湊表(hash表),結構為“陣列+連結串列”;如果說到表的長度,那指的是陣列長度。

     2. “陣列+連結串列”的結構專業術語叫“連結串列雜湊”,說簡單點,一個數組上的每個位置儲存的一個單鏈表;實際上陣列的每個位置記錄著是單鏈表的第一個節點,有了第一個節點後面不就串起來了嘛

     3. hashmap在jdk1.8前的結構是“陣列+(單)連結串列”,在jdk1.8,結構就引入了“陣列+連結串列+紅黑樹”,不過在這裡我們只討論1.8之前

     4. hashmap在新增元素時使用的是“尾插法”,而在擴容時轉移資料使用的是“頭插法”;後半句話給我重點記著,後面的原始碼就涉及到這個

     5.hashmap擴容的本質是重新建立一個原有陣列長度2倍的新陣列。

     6. 新表的節點分佈 並不一定 跟 舊錶 一致。比如說舊錶的oldTable[0]上有key(0)->key(1)->key(2),而到新表這裡newTable[0]就可能變成了key(2)->key(0)【頭插法】,而key(1)在其他位置了。

 

  好了,開始進入正題!我們來研究jdk1.8前的hashmap的擴容原理(為什麼沒有1.8呢?因為我還沒去看哈哈);它擴容最核心的方法就是resize(),原始碼如下:

//hashmap的擴容方法
    void resize(int newCapacity) {
        Entry[] oldTable = table;    //把當前的hash表賦值給一個臨時陣列,這個臨時陣列代表 舊hash表
        int oldCapacity = oldTable.length; //得到舊hash表的長度
        if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) { //如果判斷舊hash表的長度(其實是陣列長度)等於最大容量值
            threshold = Integer.MAX_VALUE; //把Integer.MAX_VALUE賦值給當前的閾值,它的意思就是不再擴容了
            return;
        }
 
        Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];  //建立一個新的hash表
        transfer(newTable, initHashSeedAsNeeded(newCapacity)); //這個是重點,這個方法實現將舊hash表的資料放到新的hash表中
        table = newTable;  //當前的hash表換成新的hash表了
        threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1);  // 有新表後,閾值是需要重新計算的
    }

  

  上面程式碼中,我們真正要關注的是transfer(),你看它方法名就取得很明顯,轉移的意思是吧,原始碼如下:

   /**
     *  把 舊錶 的 資料 往新表上挪
     */
    void transfer(Entry[] newTable, boolean rehash) {
        int newCapacity = newTable.length; //得到新表的長度
        for (Entry<K,V> e : table) {    //這裡table是舊錶,這裡是遍歷舊錶,把舊錶的資料往新表上轉移
            while(null != e) {  //如果當前節點不為空
                Entry<K,V> next = e.next;      //next是一個臨時變數,用來引用或儲存當前節點指向的下一節點,比如說當前節點是key(3),key(3)->key(5),
                            那next就暫時儲存key(5) if (rehash) { //重新計算hash e.hash = null == e.key ? 0 : hash(e.key); } int i = indexFor(e.hash, newCapacity); //這個挺重要的,它是重新計算我們當前的(舊)節點應該放到新表的哪個位置上 e.next = newTable[i]; //超級重點,它的作用是斷開當前節點與舊錶的聯絡,啥意思呢? 還是剛才的例子當前節點是key(3),key(3)->key(5),
                          key(3)現在不指向key(5)了,已經投奔(指向)新表上的某個位置了

newTable[i] = e; //超級重點+,頭插法來了,把當前的節點賦值給新表的某個位置,作用就是舊節點複製到新表上了;意思是每輪迴圈的當前節點都會
                         插入到新陣列上的某個單鏈表的第一個位置,作為單鏈表的頭節點
e = next; //把剛才儲存的下一節點 作為下一輪迴圈的當前節點 } } }

  我儘量把解釋都放到了原始碼上面,方便大家檢視,減少不必要的頁面上下滾動帶來的眼睛疲勞(我真是活雷鋒哈哈),後面我會去看jdk1.8的原始碼,會再次為大家分享。

  如果覺得說的勉強還行的話,點個推薦