昨天在羣裏討論的時候,有人突然說HashMap的實現做面試題考新人一考一個準,一下子就能區分開是不是真的有工作經驗.媽蛋,我竟然也不是很確認,特此總結一下:
對於HashMap來說,你的每一次put操作後,都會對key取一次hashcode放入table中.table的每一個位置是一個HashMapEntry,因爲key的hashcode有可能相同,這時table同一個位置的HashMapEntry就會next中追加一個HashMapEntry.
@Override public V put(K key, V value) { if (key == null) {
return putValueForNullKey(value);
}
int hash = secondaryHash(key);
HashMapEntry<K, V>[] tab = table;
int index = hash & (tab.length - 1);
for (HashMapEntry<K, V> e = tab[index]; e != null; e = e.next) {
if (e.hash == hash && key.equals(e.key)) {
preModify(e);
V oldValue = e.value;
e.value = value;
return oldValue;
}
}
// No entry for (non-null) key is present; create one
modCount++;
if (size++ > threshold) {
tab = doubleCapacity();
index = hash & (tab.length - 1);
}
addNewEntry(key, value, hash, index);
return null;
}
void addNewEntry(K key, V value, int hash, int index) {
table[index] = new HashMapEntry<K, V>(key, value, hash, table[index]);
}
計算 Hash 碼的方法：hash()，這個方法是一個純粹的數學計算，其方法如下：
...
int hash = key.hashCode();
hash ^= (hash >>> 20) ^ (hash >>> 12);
hash ^= (hash >>> 7) ^ (hash >>> 4);
...
存值或者取值的時候,也是通過key的hash的方式去取,它總是通過h &(table.length -1)來得到該對象的保存位置——而 HashMap 底層數組的長度總是2的n次方，這一點可參看後面關於HashMap構造器的介紹。當length總是2的倍數時，h & (length-1)將是一個非常巧妙的設計：假設h=5,length=16, 那麼h & length - 1將得到5；如果h=6,length=16, 那麼h & length - 1將得到6……如果h=15,length=16, 那麼h & length - 1將得到 15；但是當h=16時,length=16時，那麼h & length - 1將得到0了；當h=17時,length=16時，那麼h & length - 1將得到 1 了……這樣保證計算得到的索引值總是位於 table 數組的索引之內。
static int indexFor(int h, int length) {
//android 的實現是直接使用h & (length-1),無此方法
return h & (length-1);
}
當hashmap中的元素越來越多的時候，碰撞的機率也就越來越高（因爲數組的長度是固定的），所以爲了提高查詢的效率，就要對hashmap的數組進行擴容，數組擴容這個操作也會出現在ArrayList中，所以這是一個通用的操作，很多人對它的性能表示過懷疑，不過想想我們的“均攤”原理，就釋然了，而在hashmap數組擴容之後，最消耗性能的點就出現了：原數組中的數據必須重新計算其在新數組中的位置，並放進去，這就是resize。那麼hashmap什麼時候進行擴容呢？當hashmap中的元素個數超過數組大小*loadFactor時，就會進行數組擴容，loadFactor的默認值爲0.75，也就是說，默認情況下，數組大小爲16，那麼當hashmap中元素個數超過16*0.75=12的時候，就把數組的大小擴展爲2*16=32，即擴大一倍，然後重新計算每個元素在數組中的位置，而這是一個非常消耗性能的操作，所以如果我們已經預知hashmap中元素的個數，那麼預設元素的個數能夠有效的提高hashmap的性能。比如說，我們有1000個元素new HashMap(1000), 但是理論上來講new HashMap(1024)更合適，不過上面angeyu已經說過，即使是1000，hashmap也自動會將其設置爲1024。 但是new HashMap(1024)還不是更合適的，因爲0.75*1000 < 1000, 也就是說爲了讓0.75 * size > 1000, 我們必須這樣new HashMap(2048)才最合適，既考慮了&的問題，也避免了resize的問題。