前言
前面一篇文章(深入理解HashMap原理(一)——HashMap源码解析(JDK 1.8))我们通过JDK 1.8的HashMap的源码了解了HashMap的原理。俗话说：光说不练假把式。下面我们自己动手撸一个HashMap。本文基于JDK1.7 只写数组+链表结构。
思考
我们前面知道，HashMap的存储结构为散列表，解决哈希冲突是通过链表法解决的，结构如下：
那么我们也要来实现，这个结构。
1、定义接口
我们知道HashMap是实现了Map接口的，我们也需要定义一个类似的接口，主要包括存取数据，及存储数据的结构接口（包括取键和取值）。我们定义如下：
/**
* Copyright: Copyright (c) 2018
* Project:
* Author: bthvi
* Date: 2019/4/10 09:27
*/
public interface MYMap<K,V> {
//取数据
V get(K k);
//存数据
V put(K k,V v);
//内部接口
interface Entry<K,V>{
//取值
V getValue();
//取键
K getKey();
}
}
2、自定义Map实现自定义的接口
下面我们需要实现自定义的接口,并且我们要定义默认的容量，默认加载因子（0.75），以及数组使用的长度，还有存储的数组。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* Copyright: Copyright (c) 2018
* Project:
* Author: bthvi
* Date: 2019/4/10 09:32
*/
public class MYHashMap<K,V> implements MYMap<K,V> {
//默认容量
private int DEFAULT_LENGTH = 16;
//加载因子
private float LOADER = 0.75f;
//Map使用数组长度
private int useSize = 0;
//数组
private Entry<K,V>[] table;
public MYHashMap() {
this(16,0.75f);
}
public MYHashMap(int defaultLength, float loader) {
if (defaultLength < 0){
throw new IllegalArgumentException("数组异常");
}
if (loader <= 0 || Float.isNaN(loader)){
throw new IllegalArgumentException("负载因子异常");
}
this.DEFAULT_LENGTH = defaultLength;
this.LOADER = loader;
table = new Entry[DEFAULT_LENGTH];
}
/**
* 取
* @param k 键值
* @return
*/
@Override
public V get(K k) {
return null;
}
/**
* 存
* @param k 键值
* @param v 值
* @return
*/
@Override
public V put(K k, V v) {
return null;
}
}
HashMap的存储结构
下面我们需要实现内部接口，来自定义它每个点的存储结构，需要有键，值，及指向下一节点的对象
//存储结构
class Entry<K,V> implements MYMap.Entry<K,V>{
//键
private K key;
//值
private V value;
//链表指向下一个
private Entry<K,V> next;
public Entry(K k,V v,Entry<K,V> entry){
this.key = k;
this.value = v;
this.next = entry;
}
@Override
public V getValue() {
return value;
}
@Override
public K getKey() {
return key;
}
}实现HashMap的HashCode来计算下标
我们需要自己实现HashCode来自定义确定key所对应的下标。
/**
* 使用每个object的hashCode计算hashCode
* @param hashCode
* @return hashCode
*/
private int hash(int hashCode) {
hashCode = hashCode ^ ((hashCode >>> 20) ^ (hashCode >>> 12));
return hashCode ^ ((hashCode >>> 7) ^ hashCode >>> 4);
}
/**
* 获取下标
* @param k 键值
* @param length 数组长度
* @return 下标
*/
private int getIndex(K k,int length){
int m = length - 1;
int index = hash(k.hashCode()) & m;
return index >= 0 ? index : -index;
}实现HashMap的put方法
HashMap 的put方法就是通过key确定对于数组的下标，再确定有没有哈希冲突，有则往后追加，没有则直接存放。
/**
* 存
* @param k 键值
* @param v 值
* @return
*/
@Override
public V put(K k, V v) {
//扩容
if (useSize >= DEFAULT_LENGTH * LOADER){
resize();
}
//计算下标
int index = getIndex(k,table.length);
Entry<K,V> entry = table[index];
Entry<K,V> newEntry = new Entry<K,V>(k,v,null);
if (null == entry){//直接插入第一个
table[index] = newEntry;
useSize ++;
}else {
Entry<K,V> t= entry;
if (t.getKey() == k || (t.getKey() != null && t.getKey().equals(k))){//已经存在，替换
t.value = v;
}else {
while (t.next != null){
if (t.getKey() == k || (t.getKey() != null && t.getKey().equals(k))) {//已经存在替换
t.value = v;
break;
}else {
t = t.next;
}
}
if (t.next == null){//不存在，追加到链表后面
t.next = newEntry;
}
}
}
return newEntry.getValue();
}
当然我们存储的时候还要考虑到HashMap的扩容，下面我们实现HashMap的扩容方法
实现HashMap的扩容resize
首先，我们将数组的长度乘以2，再将原来的数据重新塞到新数组中，注意这个时候存储的会变掉（因为计算下标和数组长度有关）。
/**
* 扩容
*/
private void resize() {
Entry<K,V>[] newTable = new Entry[DEFAULT_LENGTH * 2];
List<Entry<K,V>> list = new ArrayList<>();
//循环遍历取出旧数组的数据
for (int i = 0; i < table.length; i++){
if (null == table[i]){
continue;
}
Entry<K,V> entry = table[i];
while (null != entry){
list.add(entry);
entry = entry.next;
}
}
//重新塞进数组
if (list.size() > 0){
useSize = 0;
DEFAULT_LENGTH = DEFAULT_LENGTH * 2;
table = newTable;
for (Entry<K,V> entry : list){
if (entry.next != null){
entry.next = null;
}
put(entry.getKey(),entry.getValue());
}
}
}实现HashMap的get方法
上面我们实现了HashMap的put方法，下面我们来实现HashMap的get方法。
/**
* 取
* @param k 键值
* @return
*/
@Override
public V get(K k) {
int index = getIndex(k,table.length);
Entry<K,V> entry = table[index];
if (null != entry){
while (entry.next != null){
if (entry.getKey() == k || (entry.getKey() != null && entry.getKey().equals(k))){
return entry.getValue();
}else {
entry = entry.next;
}
}
if (entry.next == null ){
if (entry.getKey() == k || (entry.getKey() != null && entry.getKey().equals(k))){
return entry.getValue();
}
}
}else {
throw new NullPointerException();
}
return null;
}总结
至此，缩减版的HashMap就实现了。最后附上github源码地址：https://github.com/Terrybthvi/MyHashMap
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