[源码分析]随便分析一下HashMap代码

环境介绍

jdk1.8
idea
HashMap本质上就是一个数组,根据Hash值来确定一个key在哪个hash桶(哪个数组元素)
而数组元素可能为空,可能为一个单元素,可能为一个元素(后面带链表的那种),可能为一个红黑树

先来看看put方法吧

 public V put(K key, V value) {
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
    //获得key的hash值,其值为hashcode高16位与低16位进行异或运算求得
}

进入下一步

  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)
    //若hashMap的table为空或者长度为0,进行resize
        n = (tab = resize()).length;
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
               //根据hash值求得key所在hash桶,将数组对应位置的元素赋予p
               //若p为空,则直接利用key,value创建一个新的Node,将之赋给数组对应位置
        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
    else {
	//p不为空
        Node<K,V> e; K k;
        if (p.hash == hash &&
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            //这里就是比较一下,如果新插入的key与p的key如果是同一个对象或者相等,则将之赋予e
            e = p;
        else if (p instanceof TreeNode)
           //如果不同,则如果p是红黑树结点,就执行将新插入的key,value插入红黑树的操作
            e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
        else {
         //不是红黑树,而且key不同,那么就是一个链表了
            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;
                }
                //如果下个元素为空,则说明链表已经到了尽头,key并没有在map中(多线程不适用),这个时候直接利用key,value创建一个新的Node,将之附在链表结尾,跳出链表循环,e = null.这个时候如果链表长度大于了红黑树化的阈值,就进行链表转换为红黑树.
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    break;
                //找到了一个元素,其key与key是同一个对象或者相等,则不插入 
                p = e;
            }
        }
       
        if (e != null) { // existing mapping for key
        // e!= null ,说明这个key已经被存储过了
            V oldValue = e.value;
            if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
             //如果指定了onlyIfAbsent(值不存在的时候才插入)为false 或者旧值为null,则将新值赋给旧Node(e)
                e.value = value;
            afterNodeAccess(e);
            //linkedHashMap重写了这个方法,则可以进行一些自定义的操作
            return oldValue;
        }
    }
    ++modCount;
    //增加hashMap更改次数.用处为:比如foreach循环的时候,modcount修改了,则会报出ConcurrentModificationException
    if (++size > threshold)
    //增加hashMap大小,如果超过阈值,则进行resize,变大
        resize();
    afterNodeInsertion(evict);
   //linkedHashMap重写了这个方法,则可以进行一些自定义的操作
    return null;
    //插入成功了,啥也不返回hh
}

觉得有趣,那就看看putTreeVal方法吧

    final TreeNode<K,V> putTreeVal(HashMap<K,V> map, Node<K,V>[] tab,
                                   int h, K k, V v) {
        Class<?> kc = null;
        boolean searched = false;
        TreeNode<K,V> root = (parent != null) ? root() : this;
        for (TreeNode<K,V> p = root;;) {
            int dir, ph; K pk;
            if ((ph = p.hash) > h)
                dir = -1;
                //赋值ph为p的hash值,如果其大于插入的key的hash值,则dir=-1
            else if (ph < h)
                dir = 1;
              //如果ph小于插入的key的hash值,则dir=1
            else if ((pk = p.key) == k || (k != null && k.equals(pk)))
              //如果p的key与插入的key为同一对象或者相等,则直接返回p,方法结束
                return p;
            else if ((kc == null &&
                      (kc = comparableClassFor(k)) == null) ||
                     (dir = compareComparables(kc, k, pk)) == 0) {
                     //kc其实是缓存的comparableClassFor(k),其意思为如果k实现了Comparable,则返回其类,否则返回null.当kc与k的类相同则返回k与pk的大小值并赋予dir. 否则无法比较,dir为0,进入if条件句内部
                if (!searched) {
                    TreeNode<K,V> q, ch;
                    searched = true;
                    if (((ch = p.left) != null &&
                         (q = ch.find(h, k, kc)) != null) ||
                        ((ch = p.right) != null &&
                         (q = ch.find(h, k, kc)) != null))
                        return q;
                        //在左子树以及右子树寻找与k相同的,如果找到,直接返回.只找一次.
                }
                dir = tieBreakOrder(k, pk);
                //因为无法比较,所以采用了system默认的hashCode值比较得出dir值,这个时候一定是不可能为0的,
               //k小于pk返回-1.大于返回1
            }

            TreeNode<K,V> xp = p;
            if ((p = (dir <= 0) ? p.left : p.right) == null) {
            //根据dir确定要插入的方向,左子树或者右子树,如果其为空则进入代码块,否则将对应的孩子赋予给p引用.然后进入下一轮循环
            //为空,则直接利用k,v创建一个新的Node,然后将之插在对应的位置.进行一些红黑树的孩子父亲赋值操作~~~~
                Node<K,V> xpn = xp.next;
                TreeNode<K,V> x = map.newTreeNode(h, k, v, xpn);
                if (dir <= 0)
                    xp.left = x;
                else
                    xp.right = x;
                xp.next = x;
                x.parent = x.prev = xp;
                if (xpn != null)
                    ((TreeNode<K,V>)xpn).prev = x;
                moveRootToFront(tab, balanceInsertion(root, x));
                //balanceInsertion指的是红黑树的插入平衡算法,当树结构中新插入了一个节点后,要对树进行重新的结构化,以保证该树始终维持红黑树的特性。
                return null;
                //插入完成,返回null
            }
        }
    }

未完待续

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