深入了解HashMap（原始碼分析）-有解無憂

這篇文章講的是HashMap，將會深入到原始碼層面去分析HashMap，加深對HashMap的理解

//hashmap類繼承圖

1.1 HashMap的屬性

首先是定義的一些常量

在這里插入圖片描述

然后是變數
//hashmap變數屬性截圖

接下來看一下HashMap中的一個內部類Node

//內部類Node截圖

可以看到Node是鏈表結構，這是因為HashMap是以陣列+鏈表的形式來實作的

1.2 構造方法

HashMap有4種構造方法

//4種構造方法截圖

這里挑第一種構造方法來講

//第一種構造方法截圖

可以看到構造方法中首先判斷初始大小是否合理，并且初始化裝載因子和閾值

初始化閾值時呼叫了 tableSizeFor() 這個方法，點進去看
//tableSizeFor()方法截圖

從注釋中可以知道這個方法會回傳一個2的整數冪

1.3 put()方法

put 方法是 HashMap 中比較重要的一個方法，我們一起來看看
//put方法截圖

可以看到它呼叫了 putVal() 方法，使用 hash() 方法用 key 計算哈希值，那就看看 hash() 方法怎么計算哈希值的
//hash()方法截圖

可以看到hash()方法中得到key的哈希值并且與該值的高16位做異或運算，為什么要做異或運算呢？

因為表的默認初始容量為16，我們要把元素放到散串列中，也就是放到0-15位置上，也就是 tab[i = (n - 1) & hash]，而在做 & 運算的時候，只有后四位有效，如果key的哈希值高位變化很大，低位變化很小，那么會導致計算出來的hash值很容易相同

而使key的哈希值的高位也參與運算，可以有效地減少哈希碰撞的可能性
再來看 putVal() 方法

//putval()方法截圖
在這里插入圖片描述

可以看到首先當表為null時，呼叫resize()初始化

如果沒有發生碰撞，直接將元素添加進表中

否則如果是紅黑樹結構，就呼叫樹的插入方法

如果是鏈表結構，就尋找key映射的節點，就記錄下來并退出回圈，如果沒有找到就在鏈表尾部插入節點，如果插入后發現臨界值大于TREEIFY_THRESHOLD，則轉化為紅黑樹

最后使用新值覆寫舊值，并回傳舊值

1.4 get()方法

//get（）方法截圖

可以看到呼叫了getNode()方法來取值，點進去看看

//getNode（）方法截圖

可以看到如果在桶的首位就可以找到的話那么就直接回傳

否則就遍歷紅黑樹和鏈表進行尋找

1.5 remove()方法

//remove（）方法截圖

可以看到呼叫了removeNode()方法來完成洗掉，點進去看看

//removeNode（）方法截圖
在這里插入圖片描述

可以看到如果在桶的首位就找到了要洗掉的元素，就記錄下來

否則就去紅黑樹或鏈表中查找

最后分三種情況洗掉：1.鏈表 2.紅黑樹 3.在桶的首位

1.6 執行緒安全性

HashMap是執行緒不安全的，不要在并發的環境中同時操作HashMap，與之對應的是執行緒安全的HashTable，但是性能太低不建議使用，推薦使用ConcurrentHashMap

1.7 總結

HashMap是基于陣列+鏈表+紅黑樹來實作的

HashMap中擴容是非常耗費性能的操作，所以在初始化HashMap時最好定一個初始值

裝載因子的默認值是0.75，是可以修改的，但是不建議修改，因為過大或過小都會對性能造成影響

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