HashMap源码剖析(代码基于JDK11)


在我们的面试中HashMap基本上是一个逃不开的知识点,本文就带你一起学习HashMap的部分源码。如果有不正确的地方,欢迎指正。祝你学习愉快。


由于网上大部分的解析都是基于JDK1.8的,然而我的JDK是11。所以我就来写一篇HashMap在JDK11中的源码剖析。如果后面有机会,我会再写关于1.8的(不过貌似源码差不多)。

如果想看理论性的东西,下面的传送门欢迎你!!!

HashMap原理讲解



1、类的基本关系

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-RtcHip8l-1585645322150)(HashMap.assets/image-20200331094424582.png)]

说明:

  • Cloneable接口:该接口为系统的一个克隆接口
  • Serializable 接口:实现该接口的类,可以被序列化和反序列化

我们发现AbstractMap 和HashMap类都实现了Map类,这貌似有一点多余吧,这里穿插一点历史

据 java 集合框架的创始人Josh Bloch描述,这样的写法是一个失误。在java集合框架中,类似这样的写法很多,最开始写java集合框架的时候,他认为这样写,在某些地方可能是有价值的,直到他意识到错了。显然的,JDK的维护者,后来不认为这个小小的失误值得去修改,所以就这样存在下来了。




2、成员变量

1、序列化版本号

private static final long serialVersionUID = 362498820763181265L;

2、default_initial_capacity(默认的初始容量),这里指集和的默认初始容量为16

static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4;

3、maximum_capacity(最大容量),这里指集和的最大容量是2的30次

static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

4、default_load_factor(默认的加载因子),与map集和的容量有关

static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

5、treeify_threshold(树的阈值),链表转换为红黑树的边界值

static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;

6、untretreeify_threshold(不是树的阈值),红黑树转换成链表的边界值

static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;

7、min_treeify_capacity(最小容量),hash表的结构由链表转换成红黑树的最小容量

static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;

8、用来初始化(1.7时Node为Entry<K,V>)

transient Node<K,V>[] table;
//在后文出现的这个类,负责存储键值对的数据
static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
    final int hash;
    final K key;
    V value;
    Node<K,V> next;

    Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
        this.hash = hash;
        this.key = key;
        this.value = value;
        this.next = next;
    }

    public final K getKey()        { return key; }
    public final V getValue()      { return value; }
    public final String toString() { return key + "=" + value; }

    //返回对应的hashCode值
    public final int hashCode() {
        return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);
    }
    //设置key对应的Value
    public final V setValue(V newValue) {
        V oldValue = value;
        value = newValue;
        return oldValue;
    }
    //比较传入的对象与自己是否相同
    public final boolean equals(Object o) {
        if (o == this)
            return true;
        //instanceof是Java中的一个双目运算符,用来测试一个对象是否为一个类的实例
        if (o instanceof Map.Entry) {
            Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;
            if (Objects.equals(key, e.getKey()) &&
                Objects.equals(value, e.getValue()))
                return true;
        }
        return false;
    }
}

9、用来存放缓存

transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet;

10、size表示存储map集和的元素个数,这个个数和数组的长度有区别

transient int size;

11、记录集和修改的次数

transient int modCount;

12、集和容量的临界值,用来扩大集和

int threshold;

13、加载因子,前面是有一个默认的,我们也可以进行修改

final float loadFactor;


3、构造方法


1、自定义集和初始容量和自定义加载因子的构造方法

//实例化的时候,HashMap(自定义集和初始容量,自定义加载因子)。当然,如果我们不传入,也会有对应的默认值(1 << 4,0.75)
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
    //如果初始容量小于0,抛出初始化异常
    if (initialCapacity < 0)
        throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
                                           initialCapacity);
    //如果自定义的初始化容量大于集和的最大容量1 << 30,那么就直接将最大值复制给我们
    if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
        initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
    //如果加载因子<=0,或者传入的加载因子所表示的值是NaN(具体查看补充方法一)时抛出异常
    if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
        throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
                                           loadFactor);
    //将自定义的加载因子进行传值
    this.loadFactor = loadFactor;
    //返回一个2的幂次方数,赋值给我们的集和容量(具体查看补充方法二),即如果我们如果传入的数据不是2的次幂方数,这里会进行一个转换,系统帮我们转换成一个2的幂次方数(涉及数学运算)
    this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
}

补充方法一:判断是否是NaN类型

//这个可以类比JS中得NaN,传入一个正常的数字,肯定会返回false,但如果传入的是一个NaN类型就为true(0.0f/0.0f就是一个NaN类型)
public static boolean isNaN(float v) {
    return (v != v);
}

补充方法二:返回比自定义初始化容量大的最小的2的n次幂

//该方法返回比自定义初始化容量大的最小的2的n次幂
static final int tableSizeFor(int cap) {
    //将-1进行无符号的右移与 运算结果返回相同的位数(具体查看补充方法三)
    int n = -1 >>> Integer.numberOfLeadingZeros(cap - 1);
    return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
}

补充方法三:获取传入数字的最高为1的位置

//该方法就是用来获取传入数字的最高为1的位置
//i为我们自定义的集和的初始容量-1
public static int numberOfLeadingZeros(int i) {
    if (i <= 0)
        //如果i为-1,返回回值也位0,且我们的自定义数组长度为0;如果i为0,则返回32(即-1无符号右移32位)
        return i == 0 ? 32 : 0;
    int n = 31;
    //获取最高为(一顿骚操作的数学运算,可自行验证)
    if (i >= 1 << 16) { n -= 16; i >>>= 16; }
    if (i >= 1 <<  8) { n -=  8; i >>>=  8; }
    if (i >= 1 <<  4) { n -=  4; i >>>=  4; }
    if (i >= 1 <<  2) { n -=  2; i >>>=  2; }
    return n - (i >>> 1);
}

2、自定义集和初始化容量的构造方法

public HashMap(int initialCapacity) {
    //自定义了初始化容量,加载因子使用系统默认的
    this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
}

3、无参构造,默认初始容量(16)和默认负载因子(0.75)

public HashMap() {
    //使用系统默认的参数
    this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; 
}

4、包含Map的构造方法

//传入一个map集,与指定的KV键值对拥有继承关系
public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
    //赋值默认的加载因子
    this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
    //将map集和的数据传入到HashMap中(具体查看补充方法四)
    putMapEntries(m, false);
}

补充方法四:将两个集和进行数据交换(该方法不再下探)

final void putMapEntries(Map<? extends K, ? extends V> m, boolean evict) {
    //获取传入的集和的长度
    int s = m.size();
    if (s > 0) {
        //判断table是否被初始化(成员变量第8个)
        if (table == null) { 
            //未初始化,s为m的实际元素个数(在后面我们会讲解数组的实际存储长度=加载因子*数组的长度)
            //加1.0F与(int)ft相当于是对小数做一个向上取整以尽可能的保证更大容量,更大的容量能够减少resize的调用次数。所以 + 1.0F是为了获取更大的容量
            float ft = ((float)s / loadFactor) + 1.0F;
            //判断传入的集和最大容量的关系,
            int t = ((ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY) ?
                     (int)ft : MAXIMUM_CAPACITY);
            // 计算得到的t大于集和容量的临界值,则初始化这个集和容量
            if (t > threshold)
                //具体查看补充的方法体二,返回比自定义初始化容量大的最小的2的n次幂
                threshold = tableSizeFor(t);
        }
        // 已初始化,并且m集和个数大于结合容量,则进行扩容处理
        else if (s > threshold)
            //由于该方法的代码量较多,我们后面讲解,此处你只需要记住,这个方法是用来扩大数组的
            resize();
        // 将m集和中的所有元素添加至HashMap集和中
        for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : m.entrySet()) {
            K key = e.getKey();
            V value = e.getValue();
            //这里就是一个依次赋值的方法,会后讲put时会讲解
            putVal(hash(key), key, value, false, evict);
        }
    }
}




4、成员方法


4.1、put 添加key-value(重点)

//当我们调用put方法时,其实是调用了putVal方法
public V put(K key, V value) {
    //传入参数位:key的hash值,key,value,以及两个布尔值。具体计算hash值的反法,hash具体方法的详情请查看补充方法五
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
               boolean evict) {
    
    //Node<K,V>[] tab; 表示存储Map集合中元素的数组。
    //Node<K,V> p p表示原来的节点
    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;

    //(tab = table) == null 表示用来初始化的空的table赋值给tab,然后判断tab是否等于null,第一次肯定是null	
    //(n = tab.length) == 0 表示将数组tab的长度0赋值给n,然后判断n是否等于0,为真,则执行代码 n = (tab = resize()).length; 进行数组初始化。并将初始化好的数组长度赋值给n.
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
        
        //n = (tab = resize()).length,得到扩容以后数组的长度
        n = (tab = resize()).length;
    
    //1、i = (n - 1) & hash 表示利用数组的长度和hash值,计算数组的索引赋值给i
    //2、p = tab[i = (n - 1) & hash]表示获取计算出的索引位置的数据赋值给原来的节点p
    //3、判断节点是否为null,如果为空则执行对应代码
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
        //创建一个新的节点,将数据放入数组tab的指定索引位置上
        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
   
    //如果不为空
    else {
        Node<K,V> e; K k;
        
        //1、p.hash == hash 判断原来数据的hash值和添加数据的hash值是否相等
        //2、(k = p.key) == key 获取原来数据的key赋值给k,然后再与添加的数据key进行地址值的比较
        //3、(key != null && key.equals(k)) 添加的数据key是都为空且添加的key和原来数据的key是否相同
        if (p.hash == hash &&
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            //如果条件判断为真,则将p节点赋值给新的节点e
            //总结一句话就是:如果新传入的key的hash值与之前的存在的节点相同,那么就会调用equals方法进行判断,如果key的内容也相同,则可以认为是相同的key,则进行key与value的替换
            e = p;
        //在节点不为空且key的hash值不同的前提下,判断原来的节点是否为红黑树类型
        else if (p instanceof TreeNode)
            //如果是,则进行对应红黑树的操作(本文暂不讲解该块知识点)
            e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
        else {
            //节点不为空,key也不相同,又不是红黑树节点,则说明该节点是链表节点
            //循环遍历整个链表
            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                
                //如果在遍历的过程中,遇到了某个节点的下一个节点为null,则说明此时遍历到了链表的底端
                if ((e = p.next) == null) {
                    //将新的节点数据进行插入
                    p.next = newNode(hash, key, value, null);
                    //如果插入以后长度大于等于了树的阈值8-1(成员变量5),就将链表数据结构,转换成红黑树的数据结构
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) 
                        //后面专门讲解这个方法
                        treeifyBin(tab, hash);
                    break;
                }
                //如果在遍历的过程中,遇到了某个节点的key的hash与内容都相同时,则跳出循环
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    break;
                //将赋值成功的新的节点e,重新返回赋值给p(与前文代码照应)
                p = e;
            }
        }
        //将之前数据key的hash值与key的内容相同的进行value的修改
        if (e != null) { // existing mapping for key
            V oldValue = e.value;
            if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                e.value = value;
            //访问后进行回调(让数据的顺序保持与之前的相同,JDK1.7就因为修改后数据的顺序不同造成死锁)具体方法详情,请查看补充方法六
            afterNodeAccess(e);
            return oldValue;
        }
    }
    //修改次数加1
    ++modCount;
    //判断插入数据后,存储的元素是否大于数组长度
    if (++size > threshold)
        resize();
    //插入后回调,具体方法详情,请查看补充方法六
    afterNodeInsertion(evict);
    return null;
}

补充方法五:

static final int hash(Object key) {
    int h;
    //进行相应的运算(这里又是一顿数学运算)
    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

补充方法六:

// Callbacks to allow LinkedHashMap post-actions(仅从writeObject调用,以确保排序兼容。)
//这涉及到LinkedHashMap,emmm我还没学,不知道!!!
void afterNodeAccess(Node<K,V> p) { }
void afterNodeInsertion(boolean evict) { }
void afterNodeRemoval(Node<K,V> p) { }

补充一个put方法的程序流程图:


4.2、treeifyBin 链表转换成红黑树(重点)

for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
    if ((e = p.next) == null) {
        p.next = newNode(hash, key, value, null);
       //binCount从0开始,0表示第一个节点,6表示第七个节点,不会进入循环。7表示第八个节点,会进入循环,继而进行红黑树的转换(7表示本身已经有八个节点,再加上新添加的节点数据,就有9个了,就会进行红黑树的转换)
        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
            treeifyBin(tab, hash);
        break;
    }
   ......
}
final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {
    int n, index; Node<K,V> e;
    //如果当前数组为空或者数组的长度小于进行树形化的阈值(MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64),
    if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
        //进行扩容
        resize();
    //执行到这里,说明hash表中的数组长度已经大于64了
    //e = tab[index = (n - 1) & hash]表示将集和数组中的元素取出赋值给e,e是哈希表中指定位置里的链表节点,从第一个开始
    else if ((e = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
        //hd:红黑树的头结点   tl :红黑树的尾结点
        TreeNode<K,V> hd = null, tl = null;
        
        //链表转换成红黑树
        do {
            //新创建一个树的节点,内容和当前链表节点e一致
            TreeNode<K,V> p = replacementTreeNode(e, null);
            if (tl == null)
                //将新创键的p节点赋值给红黑树的头结点
                hd = p;
            else {
                
                //p.prev = tl:将上一个节点p赋值给现在的p的前一个节点
                p.prev = tl;
                //tl.next = p;将现在节点p作为树的尾结点的下一个节点
                tl.next = p;
            }
            tl = p;
        //e = e.next 将当前节点的下一个节点赋值给e,如果下一个节点不等于null,循环整个链表,将数据转换成红黑树
        } while ((e = e.next) != null);

        //让数组中的元素指向新建的红黑树的节点,以后这个位置里的元素就是红黑树而不是链表了       
        if ((tab[index] = hd) != null)
            hd.treeify(tab);
    }
}

4.3、resize 扩容数组(重点)

每次扩容,都需要重新分配所有元素的位置

当HashMap中的其中一个链表的对象个数如果达到了8个,此时如果数组长度没有达到64,那么HashMap会先扩容解决,如果已经达到了64,那么这个链表会变成红黑树,节点类型由Node变成TreeNode类型。当然,如果映射关系被移除后,下次执行resize方法时判断树的节点个数低于6,也会再把树转换为链表

final Node<K,V>[] resize() {
    //获得当前数组
    Node<K,V>[] oldTab = table;
    //判断数组是否为null,并返回数组长度
    int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
    //集和容量=数组长度*负载因子(默认为16*0.75=12)
    int oldThr = threshold;
    int newCap, newThr = 0;
    
    //如果原数组的长度大于0
    if (oldCap > 0) {
        //原数组的长度大于1<<30,则超过了最大值
        if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
            //将Integer的最大值赋值给这个数组的边界(最大值为21亿多)
            threshold = Integer.MAX_VALUE;
            return oldTab;
        }
        
        //(newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY 扩大到2倍之后容量是否小于最大容量?
        //oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY 原数组长度是否大于等于数组初始化长度16
        else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                 oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
            //如果是就将数组的容量扩大一倍
            newThr = oldThr << 1; // double threshold
    }
    //如果原数组的容量是大于0,就直接将原来的数组容量赋值给新得数组长度
    else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
        newCap = oldThr;
    //除此之外,新得数组长度和数组容量使用默认值
    else {               // zero initial threshold signifies using defaults
        //新的数组长度为16
        newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
        //新得数组容量为12
        newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
    }
    
    //计算新的resize最大上限
    if (newThr == 0) {
        float ft = (float)newCap * loadFactor;
        newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                  (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
    }
    //将新的数组容量赋值给默认得数组容量变量
    threshold = newThr;
    
    //创建一个新的hash表,且数组长度为新的数组长度
    @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
    Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
    table = newTab;
    
    //判断旧数组是否等于空,对新数组进行对应得操作
    if (oldTab != null) {
        
        //遍历旧的哈希表的每个元素,重新计算每个元素的新位置
        for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
            Node<K,V> e;
            if ((e = oldTab[j]) != null) {
                 //原来的数据赋值为null 便于GC回收
                oldTab[j] = null;
                 //判断数组是否有下一个引用
                if (e.next == null)
                     //没有下一个引用,说明不是链表,当前对应的索引位置上只有一个键值对,直接插入
                    newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                 //判断是否是红黑树
                else if (e instanceof TreeNode)
                     //说明是红黑树来处理冲突的,则调用相关方法把树分开
                    ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                else { // preserve order 采用链表处理冲突
                    Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
                    Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
                    Node<K,V> next;
                    
                    //通过上述讲解的原理来计算节点的新位置
                    do {
                        //原索引
                        next = e.next;
                        //这里来判断如果等于true e这个节点在resize之后不需要移动位置
                        if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                            if (loTail == null)
                                loHead = e;
                            else
                                loTail.next = e;
                            loTail = e;
                        }
                        // 此外,原索引+oldCap
                        else {
                            if (hiTail == null)
                                hiHead = e;
                            else
                                hiTail.next = e;
                            hiTail = e;
                        }
                    } while ((e = next) != null);
                    
                    // 原索引放到对应的位置
                    if (loTail != null) {
                        loTail.next = null;
                        newTab[j] = loHead;
                    }
                    // 原索引+oldCap放到对用位置里
                    if (hiTail != null) {
                        hiTail.next = null;
                        newTab[j + oldCap] = hiHead;
                    }
                }
            }
        }
    }
    return newTab;
}

扩容后各元素的位置:要么在原位置,要么在原位置+原数组长度的那个位置上(for循环代码)


4.4、remove 根据key删除元素

public V remove(Object key) {
    Node<K,V> e;
    return (e = removeNode(hash(key), key, null, false, true)) == null ?
        null : e.value;
}
final Node<K,V> removeNode(int hash, Object key, Object value,
                           boolean matchValue, boolean movable) {
    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, index;
    //根据hash找到对应的位置,如果位置不为null
    if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
        (p = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
        Node<K,V> node = null, e; K k; V v;
        
        //如果对应位置的节点就是要找的key,则将node指向该节点
        if (p.hash == hash &&
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            node = p;
        //如果下一个节点不为空,则进行下一步判断
        else if ((e = p.next) != null) {
            //如果这个节点为红黑树
            if (p instanceof TreeNode)
                //说明是以红黑树来处理的冲突,则获取红黑树要删除的节点
                node = ((TreeNode<K,V>)p).getTreeNode(hash, key);
            else {
                //判断是否以链表方式处理hash冲突,是的话则通过遍历链表来寻找要删除的节点
                do {
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key ||
                         (key != null && key.equals(k)))) {
                        node = e;
                        break;
                    }
                    p = e;
                } while ((e = e.next) != null);
            }
        }
        //比较找到的key的value和要删除的是否匹配
        if (node != null && (!matchValue || (v = node.value) == value ||
                             (value != null && value.equals(v)))) {
            //如果是红黑树,就调用红黑树的方法来删除节点
            if (node instanceof TreeNode)
                ((TreeNode<K,V>)node).removeTreeNode(this, tab, movable);
            else if (node == p)
                //如果是链表,就用链表删除
                tab[index] = node.next;
            else
                p.next = node.next;
           //记录修改次数
            ++modCount;
            //变动的数量减1
            --size;
            //又是LinkedHashMap相关的操作
            afterNodeRemoval(node);
            return node;
        }
    }
    return null;
}

4.5、get 获取元素

public V get(Object key) {
    Node<K,V> e;
    return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
}
final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;
    
    //如果哈希表不为空并且key对应的的索引位置上也不为空
    if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
        (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
        
        //是否满足hash值与第一个位置的hash值相同,并且第一个位置上的key是否和传入的key相同或内容相同
        if (first.hash == hash && // always check first node 总是检查第一个元素
            ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            //如果满足,则说明第一个元素就是要查找的元素,那就直接返回
            return first;
        if ((e = first.next) != null) {
            //判断是否是红黑树,是的话调用红黑树中的getTreeNode方法获取对应的节点
            if (first instanceof TreeNode)
                return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
            //如果不是红黑树结构,那就是链表结构,通过循环遍历链表结构中是否存在符合条件的key
            do {
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    return e;
            } while ((e = e.next) != null);
        }
    }
    return null;
}

补充红黑树查找的对应数据的方法(有兴趣可以查看)

final TreeNode<K,V> getTreeNode(int h, Object k) {
        return ((parent != null) ? root() : this).find(h, k, null);
    }
final TreeNode<K,V> find(int h, Object k, Class<?> kc) {
    TreeNode<K,V> p = this;
    //添加数据如果是添加到红黑树中,那么数据就是有序的。此时利用循环进行折半查找
    //对比节点的哈希值和要查找的哈希值是否相等,再判断key是否相等,相等就直接返回。不相等就继续查找
    do {
        int ph, dir; K pk;
        TreeNode<K,V> pl = p.left, pr = p.right, q;
        if ((ph = p.hash) > h)
            p = pl;
        else if (ph < h)
            p = pr;
        else if ((pk = p.key) == k || (k != null && k.equals(pk)))
            return p;
        else if (pl == null)
            p = pr;
        else if (pr == null)
            p = pl;
        else if ((kc != null ||
                  (kc = comparableClassFor(k)) != null) &&
                 (dir = compareComparables(kc, k, pk)) != 0)
            p = (dir < 0) ? pl : pr;
        else if ((q = pr.find(h, k, kc)) != null)
            return q;
        else
            p = pl;
    } while (p != null);
    return null;
}

get方法实现的步骤:

  1. 通过hash值获取该key映射到的桶

  2. 桶上的key就是要查找的key,则直接找到并返回

  3. 桶上的key不是要找的key,则查看后续的节点:

    • 如果后续节点是红黑树节点,通过调用红黑树的方法根据key获取value
    • 如果后续节点是链表节点,则通过循环遍历链表根据key获取value

至此,hashmap的几个重要方法的执行流程已经讲解完毕,但是面试基本只会问原理,源码的流程只是为了让我们更好的理解原理


传送门:
HashMap原理讲解

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