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集合和MAP源码解析

集合和MAP源码解析

作者: 迦乐 | 来源:发表于2021-10-06 17:04 被阅读0次

    数组

    • 1 长度开始必须指定,一旦指定不能修改
    • 2 保存的必须为同一类型元素
    • 3 使用数字增加删除比较麻烦

    集合

    好处

    • 可以动态保存多个对象
    • 方便增加删除


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    Collection接口

    使用Iterator(迭代器)

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    • Iterator对象称为迭代器,主要用于遍历Collection集合中的元素
    • 使用Collection接口都用Iterator方法
    • Iterator仅用于遍历集合,不存放数据

    ArrayList

    • ArrayList中维护了一个Object类型的数组elementData,transient Object[] elementData //transient 表示瞬间短暂的,表示该属性不会被序列号
    • 当创建ArrayList对象时,如果使用的是无参构造器,则初始容量为0,第一次添加扩容elementData为10,如果需要再扩容,则扩容elementData为1.5倍
    • 如果使用的是指定大小的构造器,则初始elementData容量为指定大小,如果需要扩容,则直接扩容为1.5倍


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    LinkedList

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    • 线程都是不安全的
    • remo是默认删除第一个


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    HashSet

    • 底层是hashmap
    • 添加顺序是不一定按照执行顺序
    • 添加一个元素时,先得到hash值->会转成->索引值
    • 找到存储数据表table,看这个索引位置是否已经存放的有元素
    • 没有则直接加入,有就调用equal比较,相同就放弃添加,不相同就添加到最后
    1. 执行 HashSet()
                public HashSet() {
                    map = new HashMap<>();
                }
    
    2. 执行 add()
         public boolean add(E e) {//e = "java"
                 return map.put(e, PRESENT)==null;//(static) PRESENT = new Object();
            }
    
    3.执行 put()

    该方法会执行 hash(key) 得到key对应的hash值 算法h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)

                 public V put(K key, V value) {//key = "java" value = PRESENT 共享
                    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
                }
    
    4.执行 putVal
             final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                       boolean evict) {
                    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i; //定义了辅助变量
                    //table 就是 HashMap 的一个数组,类型是 Node[]
                    //if 语句表示如果当前table 是null, 或者 大小=0
                    //就是第一次扩容,到16个空间.
                    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
                        n = (tab = resize()).length;
    
                    //(1)根据key,得到hash 去计算该key应该存放到table表的哪个索引位置
                    //并把这个位置的对象,赋给 p
                    //(2)判断p 是否为null
                    //(2.1) 如果p 为null, 表示还没有存放元素, 就创建一个Node (key="java",value=PRESENT)
                    //(2.2) 就放在该位置 tab[i] = newNode(hash, key, value, null)
    
                    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
                        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
                    else {
                        //一个开发技巧提示: 在需要局部变量(辅助变量)时候,在创建
                        Node<K,V> e; K k; //
                        //如果当前索引位置对应的链表的第一个元素和准备添加的key的hash值一样
                        //并且满足 下面两个条件之一:
                        //(1) 准备加入的key 和 p 指向的Node 结点的 key 是同一个对象
                        //(2)  p 指向的Node 结点的 key 的equals() 和准备加入的key比较后相同
                        //就不能加入
                        if (p.hash == hash &&
                            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                            e = p;
                        //再判断 p 是不是一颗红黑树,
                        //如果是一颗红黑树,就调用 putTreeVal , 来进行添加
                        else if (p instanceof TreeNode)
                            e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
                        else {//如果table对应索引位置,已经是一个链表, 就使用for循环比较
                              //(1) 依次和该链表的每一个元素比较后,都不相同, 则加入到该链表的最后
                              //    注意在把元素添加到链表后,立即判断 该链表是否已经达到8个结点
                              //    , 就调用 treeifyBin() 对当前这个链表进行树化(转成红黑树)
                              //    注意,在转成红黑树时,要进行判断, 判断条件
                              //    if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY(64))
                              //            resize();
                              //    如果上面条件成立,先table扩容.
                              //    只有上面条件不成立时,才进行转成红黑树
                              //(2) 依次和该链表的每一个元素比较过程中,如果有相同情况,就直接break
    
                            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                                if ((e = p.next) == null) {
                                    p.next = newNode(hash, key, value, null);
                                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD(8) - 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;
                    //size 就是我们每加入一个结点Node(k,v,h,next), size++
                    if (++size > threshold)
                        resize();//扩容
                    afterNodeInsertion(evict);
                    return null;
                }
    
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    HashMap

      1. 执行构造器 new HashMap()
        初始化加载因子 loadfactor = 0.75
        HashMap$Node[] table = null
      1. 执行put 调用 hash方法,计算 key的 hash值 (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)
                public V put(K key, V value) {//K = "java" value = 10
                    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
                }
    
      1. 执行 putVal
             final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                       boolean evict) {
                    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;//辅助变量
                    //如果底层的table 数组为null, 或者 length =0 , 就扩容到16
                    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
                        n = (tab = resize()).length;
                    //取出hash值对应的table的索引位置的Node, 如果为null, 就直接把加入的k-v
                    //, 创建成一个 Node ,加入该位置即可
                    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
                        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
                    else {
                        Node<K,V> e; K k;//辅助变量
                    // 如果table的索引位置的key的hash相同和新的key的hash值相同,
                     // 并 满足(table现有的结点的key和准备添加的key是同一个对象  || equals返回真)
                     // 就认为不能加入新的k-v
                        if (p.hash == hash &&
                            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                            e = p;
                        else if (p instanceof TreeNode)//如果当前的table的已有的Node 是红黑树,就按照红黑树的方式处理
                            e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
                        else {
                            //如果找到的结点,后面是链表,就循环比较
                            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {//死循环
                                if ((e = p.next) == null) {//如果整个链表,没有和他相同,就加到该链表的最后
                                    p.next = newNode(hash, key, value, null);
                                    //加入后,判断当前链表的个数,是否已经到8个,到8个,后
                                    //就调用 treeifyBin 方法进行红黑树的转换
                                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                                        treeifyBin(tab, hash);
                                    break;
                                }
                                if (e.hash == hash && //如果在循环比较过程中,发现有相同,就break,就只是替换value
                                    ((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; //替换,key对应value
                            afterNodeAccess(e);
                            return oldValue;
                        }
                    }
                    ++modCount;//每增加一个Node ,就size++
                    if (++size > threshold[12-24-48])//如size > 临界值,就扩容
                        resize();
                    afterNodeInsertion(evict);
                    return null;
                }
    
      1. 关于树化(转成红黑树)
        //如果table 为null ,或者大小还没有到 64,暂时不树化,而是进行扩容.
        //否则才会真正的树化 -> 剪枝
                  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();
    
                }
    
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    集合 和MAP选择对比

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