基于JDK1.8的HashMap源码剖析

Hashmap

基于jdk1.8

存储结构

内部使用Node数组table存储

transient Node<K,V>[] table;

Node结构存储键值对，next可以看作是指针，所以Node可以看做链表节点，hashmap也使用拉链法来解决冲突，把数组的每个位置当作一个桶，一个桶存一个链表。这个桶中存放key的hash值相同的节点。

static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final int hash;
        final K key;
        V value;
        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() {
            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;
                if (Objects.equals(key, e.getKey()) &&
                    Objects.equals(value, e.getValue()))
                    return true;
            }
            return false;
        }
    }

put操作

public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>
    implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable {
        public V put(K key, V value) {
         //put方法实际上是调用了putVal方法
        return putVal(hash(key), key, value, false, true);
       }
    /**
     * Implements Map.put and related methods
     *
     * @param hash hash for key  //key的hash值
     * @param key the key        //key的值
     * @param value the value to put  //value值
     * @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  //如果有这个key，返回之前的value，如果没有这个key存在，返回null
     */
    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) //初始化或者扩容底层table
            n = (tab = resize()).length;                   
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)  //给节点p赋值 给索引i赋值
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null); //如果当前位置还没有节点，新建一个节点在对应的数组索引位置上
        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) {          
                        //拉链法解决hash冲突 从索引位置节点搜索，直到搜索到next为空的节点 把这个节点的next指向put的节点
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        //链表长度大于等于8 转成红黑树
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st 
                            treeifyBin(tab, hash); 
                        break;
                    }
                    //找到这条链上的节点如果有key一样的 就直接可以退出循环了 进入下面替换value的过程了
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    p = e;
                }
            }
            if (e != null) { // existing mapping for key 找到key一样的节点了，直接返回旧的value把新的value赋值给节点
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
        if (++size > threshold)  //看大小与容量的关系决定是否扩容
            resize();  
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }
    }

get操作

public V get(Object key) {
        Node<K,V> e;
        return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
    }
    
/**
 * Implements Map.get and related methods
 *
 * @param hash hash for key
 * @param key the key
 * @return the node, or null if none
 */
//根据hash值找到所在位置，根据这条链找 找到key一样的node，返回value，如果没有就返回null
final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
    Node<K,V>[] tab; 
    Node<K,V> first, e; 
    int n; 
    K k;
    if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
        (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
        if (first.hash == hash && // always check first node
            ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            return first;
        if ((e = first.next) != null) {
            if (first instanceof TreeNode)
                return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
            do {
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    return e;
            } while ((e = e.next) != null);
        }
    }
    return null;
}

扩容

初始容量16,达到阀值扩容，阀值为最大容量*负载因子，扩容后的容量为原来的2倍，总是为2的n次方
jdk1.7和1.8的resize区别：
1.7中的需要重新用hash和数组长度计算桶下标，而1.8不需要重新计算，只需要看数组长度&hash值以后新增的位是0还是1,如果是0，就还是在原来的索引，如果是1,位置就是
原来的索引+oldCap