java源码研究-HashMap

    添加时间:2013-5-28 点击量:

      HashMap的用法信赖我不消说了然,常用于无序键值对的存放,因为其有杰出的查找和插入机能,是多量应用的数据布局。HashMap相干的办法有get,put,常见的参数包含loadFactor,Capacity等,在后面都邑提到。经常被提到的另两个类似的类是HashTable和java.util.concurrent.ConcurrentHashMap ,这三个类首要差别是多线程时辰的机能以及是否线程安然,一言以蔽之:机能HashMap>ConcurrentHashMap>HashTable,然则HashMap长短线程安然的,其余则安然。


      比来口试老被问到hashMap的实现,于是花了点时候对其完全的看了一遍。话不久不多说,进入正题。


    根蒂根基的道理


      java.util.HashMap中有一个Entry[] table ,数据都存放在这个里面。


      Entry是HashMap中的一个静态内部类。用于实现一个链表布局,节点默示map中的一个值,从定义可以看出:

      

     

      起首entry是用于实现链表的一个节点,有key,value用于存储自身节点数据,还有next用于下个节点的引用。
      再看HashMap中的get办法:

      

      我们可以获得这几个结论:


      

      get就是查找对应entry的过程,entry链被放在table数组这n个桶里

      1.对nullkey做零丁处理惩罚,其实就是放在table[0]中。

      2.按照key的hash值,决意entry在哪个桶。

      3.对桶内的entry链表进行遍历,当查找到时返回value。

      4.找不到,返回null

     


      这里要插一个不相干的,要遍历hashmap必须经由过程hashmap.entrySet().iterator()来遍历,前者本身没有实现iterable必然要重视。entrySet就是保存entry的Set凑集类

      再次重申,hashmap没有实现collection 接口和iterable接口


     


    loadFactor 和 initCapacity

     

      我们看HashMap的默认机关函数:

      

      

      //最大容量  

      static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30; 

      //默认加载因子,加载因子是一个比例,当HashMap的数据大小>=容量加载因子时,HashMap会将容量扩容  

      static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;  

      //阈值,当实际数据大小跨越threshold时,HashMap会将容量扩容,threshold=容量加载因子

      int threshold; 

      //加载因子 

      final float loadFactor;

     

      可以清楚地看到,默认我们是机关了一个初始容量为16,加载因子为0.75f的一个map。第一次扩容产生在什么时辰呢?160.75=12

     

    有趣的细节

      

      容量老是2的倍数,为什么呢?为了寻址的快速。

      寻址是经由过程 index & (table.length-1)实现的,其实就是一个取模,若是table.length 是2的倍数的话,table.length-1 老是 111111... 的布局,与运算可以便利的获得mod值。

     

      为什么不消类的hashcode,而是要再做一次hash?避免最坏景象。

      int hash = hash(key.hashcode()); ----拜见上文的get办法

      我们来看hash函数干了什么。

      

      

      从注释上可以看出:这个函数以位移和异或的体式格式包管了hashcode不会有最坏景象呈现(即大多半kv都分到了同一个桶)。在默认的加载因子下最坏不跨越8的冲突。其实就是让分布加倍的均化。

      引用了StackOverflow上方的老外申明:

      

     
    关于扩容 

      

      之前提到了当容量达到阈值后,HashMap会进行扩容。扩容时干了什么呢?

      

      可以看到,做的工作包含:


      1.从头申请空间存放table

      2.transfer(把老数据移到新的table中),并将table指向到新的table(之后老table主动垃圾收集掉)

      3.调剂新的threshold值,以便下一次的resize可以或许在put办法中被激活

     

      若是研究put办法可以看到:

      在put中有这么一个断定       
      


    1 if (size++ >= threshold) 
    
    2 resize(2 table.length);


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        size的申明是The number of key-value mappings contained in this map. 而threshold已经申明过了。也就是说put时会对元素数量进行搜检,并视景象进行扩容。












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