美文网首页
Java中的HashMap原理分析

Java中的HashMap原理分析

作者: 修符道人 | 来源:发表于2019-11-15 15:44 被阅读0次

    不同版本的JDK的HashMap的底层实现均有所不同

    JDK各个版本的源码查看

    各个版本的源码查看:https://blog.csdn.net/zuochao_2013/article/details/79624579

    android各个版本对应的JDK版本
    https://blog.csdn.net/u010825468/article/details/78909550
    通过改变build.gradle里的版本,即可查看对应JDK的源码。

    后来我发现上面的这个表不准确,android我用SDK API 19,然后按照下面的方法,用010Editor来查看HashMap.class,发现竟然是JDK1.5。
    https://blog.csdn.net/mengxiangxingdong/article/details/89437087

    image.png

    经我测试,真正的情况是API19、20都是JDK1.5,然后到了API21直接就JDK1.7了,没有用到JDK1.6。

    大坑:
    看了很多的博客,但是用android.jar里的源码一对比,怎么也对不上。
    http://www.apkbus.com/thread-567645-1-1.html
    原来android源码里的JDK和Java的JDK不是一个东西。

    HashMap的特性

    • 线程不安全

    各个版本的HashMap的区别

    https://www.nowcoder.com/discuss/151172

    https://www.2cto.com/kf/201707/654203.html

    https://blog.csdn.net/qq_36520235/article/details/82417949

    JDK1.8的HashMap实现

    https://www.cnblogs.com/little-fly/p/7344285.html

    https://blog.csdn.net/qq_22200097/article/details/82791479

    JDK1.7及以下的HashMap实现

    • HashMap的主干是数组(不要以为带个Hash就和HashTable扯上关系了),数组的元素是HashMapEntry
    • HashMapEntry是一个链表结构

    https://blog.csdn.net/qq_38455201/article/details/80732839

    https://blog.csdn.net/C18298182575/article/details/87167323

    JDK1.5源码分析

    主干数组初始化

      /**
         * Min capacity (other than zero) for a HashMap. Must be a power of two
         * greater than 1 (and less than 1 << 30).
         */
        private static final int MINIMUM_CAPACITY = 4;
    
        /**
         * An empty table shared by all zero-capacity maps (typically from default
         * constructor). It is never written to, and replaced on first put. Its size
         * is set to half the minimum, so that the first resize will create a
         * minimum-sized table.
         */
        private static final Entry[] EMPTY_TABLE
                = new HashMapEntry[MINIMUM_CAPACITY >>> 1];
    
         /**
         * Constructs a new empty {@code HashMap} instance.
         */
        @SuppressWarnings("unchecked")
        public HashMap() {
            table = (HashMapEntry<K, V>[]) EMPTY_TABLE;
            threshold = -1; // Forces first put invocation to replace EMPTY_TABLE
        }
    

    可见,HashMap的无参构造方法默认会创建一个大小为2的数组。
    ...版本太旧,就不往下分析了。

    JDK1.6源码分析

    https://blog.csdn.net/rocksteadypro/article/details/80082822

    JDK1.7源码分析

    https://www.cnblogs.com/xiaolovewei/p/7993521.html

    https://www.cnblogs.com/xiaozhongfeixiang/archive/2019/09/23/11548563.html

    需要注意的点:

    • key是如何计算出数组的下标的


      image.png

      哈希值求数组下标

      hash & (tab.length - 1);
      

      扩容为啥是2的倍数,和上面这个公式也是相关的:https://blog.csdn.net/ptsx0607/article/details/68945883,保证了散列的均匀性,哈希碰撞的机率就会减小。

    • 头插法与链表
      https://blog.csdn.net/insomsia/article/details/88367436
      看put方法:

          @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;
        }
      
      

      重复元素判断:hash相同,key相同的肯定是同一个元素。

      e.hash == hash && key.equals(e.key)
      

      但是可能不同的元素hash值不一样,算出的index却一样,但是又不是同一个元素(这就是哈希碰撞问题,哈希算法无法逃避这个问题),数组中的这个索引位置已经被占据了,那么我怎么存储这个新的元素呢?
      请看HashMapEntry这个类:

      image.png
      再看添加HashMapEntry的方法:
      void addNewEntry(K key, V value, int hash, int index) {
           table[index] = new HashMapEntry<K, V>(key, value, hash, table[index]);
      }
      
      HashMapEntry(K key, V value, int hash, HashMapEntry<K, V> next) {
               this.key = key;
               this.value = value;
               this.hash = hash;
               this.next = next;
           }
      

      对于addNewEntry方法
      如果index处本身没有元素占据,此时table[index]就是null。
      那么直接就添加一个HashMapEntry元素,它的next指针指向原来Index位置的元素,也就是null;

      如果index处本身有元素,也就是哈希冲突了,
      那么直接就添加一个HashMapEntry元素,它的next指针指向原来Index位置的元素,也就是哈希冲突的元素。头插法就是这么来的。

      对于计算机专业的人来说,得出上面的结论可能不难。但是对于非计算机专业的我来说,慢慢的发现了数据结构之类,简直太美妙了!

    相关文章

      网友评论

          本文标题:Java中的HashMap原理分析

          本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/wmxsictx.html