[Java]HashMap源码分析

HashMap 是一种基于Hash表的Map接口实现，关于HashMap有几个特别重要的要点。

capacity:总容量，但表示散列表中的总的位置数目

threshold:hash表中，所能够容忍被散列的最大值

load_factor:负载系数 HashMap中默认的系数为0.75, threshold / capacity = load_factor

size:所放进HashMap里面的所有[key:value]对

Hash:散列技术，好的散列算法能让所有元素均匀的散列在表中。散列函数能使对一个数据序列的访问过程更加迅速有效，通过散列函数，数据元素将被更快地定位。



HashMap中是 是使用 key进行散列，散列如下

static final int hash(Object key) {
int h;
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

key为null 则hash值为0 否则计算hash值

那么这样得出的hash值一般得到大于capacity大小的数

然后经过如下得到准确的散列首地址

if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);

n为数组的大小即capacity,我们之前说过n 为2的次方数，所以当n-1的时候得到的 可定是能够以 000...1111表示的二进制数

然后与hash相与，那么得到的值必定是在数组长度之内

那么我们简单的分析下put(key,value)这个函数：

public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}

/**
* Implements Map.put and related methods
*
* @param hash hash for key
* @param key the key
* @param value the value to put
* @param onlyIfAbsent if true, don't change existing value
* @param evict if false, the table is in creation mode.
* @return previous value, or null if none
*/
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {
Node<K,V> e; K k;
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
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;
if (++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}

put(key,value)这个函数调用final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict)

这里需要说明的是 实际上 在new HashTable()的时候 散列数组是没有初始化的，仅仅初始了loadFactor。

所以在对map进行操作的时候 都会实现判断是否 为null，为空则会初始至默认大小。

所以这里第一步是进行hash散列数组的初始化，然后判断所散列的地方是否存在已被散列值，不存在则直接放入node

如果存在key是相等的 取得该引用 否则 判断该类型是否为TreeNode 之前说过 当某一个散列堆簇超过8个时候 会进行二叉树化，这里的结点就是二叉树的根结点。否则直接到尾部插入。

插入进去之后会返回旧值，如果旧值存在的话。

其他的方法也大同小异，这里就不加赘述了。

相比HashTable来说，HashTable是同步的，所以性能会差上很多，同时HashTable不能插入null的键值对。

HashSet也是基于HashMap实现的。