HashMap源碼分析

HashMap
JDK1.7 和1.8中關於對HashMap的實現，有了一些變化，其中很重要的一個變化，就是在解決Hash衝突的時候，存儲數據結構有所調整。

1.7版本：

主要實現方式： 通過數組+ 鏈表的方式實現。當hash衝突的時候，使用鏈表來解決衝突。但是當hash不均勻的時候，可能會導致數據傾斜到某個數組槽位。那麼對集合的更新、查找操作最後轉變爲線性查找，失去了hash查找的特性。

//使用數組式的鏈表，如果key的hash值一樣，則通過List結構來解決衝突，當hash不均勻，可能會導致最後的數據變爲線性查找List,性能無法保證
transient Entry<K,V>[] table;

static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
    final K key;
    V value;
    Entry<K,V> next;
    int hash;
    /**其他方法**/
}

public V put(K key, V value) {
    if (key == null)
        return putForNullKey(value);
    int hash = hash(key);
    int i = indexFor(hash, table.length);
    //當該數組的hash槽位有數據時，則通過鏈表的方式追加到鏈表的結尾
    for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
        Object k;
        if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
            V oldValue = e.value;
            e.value = value;
            e.recordAccess(this);
            return oldValue;
        }
    }

    modCount++;
    addEntry(hash, key, value, i);
    return null;
}

void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
    if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) {
        resize(2 * table.length);
        hash = (null != key) ? hash(key) : 0;
        bucketIndex = indexFor(hash, table.length);
    }

    createEntry(hash, key, value, bucketIndex);
}

void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
    Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
    table[bucketIndex] = new Entry<>(hash, key, value, e);
    size++;
}

1.8 版本

在1.8的版本中，同樣是通過數組+鏈表的方式存儲結構。但是1.7的Entry 被命名爲Node，並且 當Node容量到達8的時候，會將Node轉換爲TreeNode(紅黑樹結構)，查找效率大大提高

/**
 * Basic hash bin node, used for most entries.  (See below for
 * TreeNode subclass, and in LinkedHashMap for its Entry subclass.)
 */
static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
    final int hash;
    final K key;
    V value;
    Node<K,V> next;
    /**其他方法**/
 }

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;
    //不存在，直接新建並賦值到數組對應槽位
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
    else {
        Node<K,V> e; K k;
        //如果已經有該key值，則直接返回該Node
        if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            e = p;
        //如果該Node 是TreeNode，則直接放入到TreeNode結構中
        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);
                    //如果該槽位的值大於等於7的時候，需要轉換成TreeNode數據結構來存儲;TREEIFY_THRESHOLD等於8
                    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;
}

/**
 * 將Node數組中，對應hash槽位的Node轉換爲TreeNode數據結構
 * 
 * Replaces all linked nodes in bin at index for given hash unless
 * table is too small, in which case resizes instead.
 */
final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {
    int n, index; Node<K,V> e;
    if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
        resize();
    else if ((e = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
        TreeNode<K,V> hd = null, tl = null;
        do {
            TreeNode<K,V> p = replacementTreeNode(e, null);
            if (tl == null)
                hd = p;
            else {
                p.prev = tl;
                tl.next = p;
            }
            tl = p;
        } while ((e = e.next) != null);
        if ((tab[index] = hd) != null)                                                  
            hd.treeify(tab);
    }                                                                                                                                                            歡迎工作一到五年的Java工程師朋友們加入Java羣： 741514154

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