jdk 基于 8 版本
在平时的开发中，我们会经常用到 HashMap, 非常有必要了解源码。
HashMap 基于拉链法和红黑树来实现，关于这两个算法，这里不做解释。
使用方式
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| public class HashMapTest {
@Test
void test() {
Map<String, String> map = new HashMap<>();
map.put("1", "a");
map.put("2", "b");
assertThat(map.remove("1")).isEqualTo("a");
assertThat(map.put("2", "c")).isEqualTo("b");
assertThat(map.get("2")).isEqualTo("c");
}
}
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put
源码位置: java.util.HashMap#put
在 HashMap 中，先利用拉链法来添加节点(这里是尾插法)，当链表长度大于 8 了，就会将链表转为红黑树。
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| public V put(K key, V value) {
// 先计算 key 的 hash 值，然后再 putVal
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
// 调用 hashCode
static final int hash(Object key) {
int h;
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
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源码位置: java.util.HashMap#putVal
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| final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
// 计算 tab 的长度，默认为 16
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
// 说明当前桶没有节点，需要创建新节点
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {
// 说明当前桶有节点, p 表示桶里第一个节点
Node<K,V> e; K k;
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
// 找到节点了
e = p;
else if (p instanceof TreeNode)
// 添加到红黑树中
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
// 遍历链表
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
// 链表长度达到8，会把链表转为红黑树
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
// 判断当前节点
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
// 进行下一次循环
p = e;
}
}
// e 表示旧值
if (e != null) { // existing mapping for key
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
// LinkedHashMap 会使用这个方法
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
// 标记修改
++modCount;
// 动态扩容
if (++size > threshold)
resize();
// LinkedHashMap 会使用这个方法
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
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remove
remove 和 put 非常类似，都需要找到对应的节点
源码位置: java.util.HashMap#remove(java.lang.Object)
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| public V remove(Object key) {
Node<K,V> e;
// 先计算 key 的 hash 值，然后 removeNode
return (e = removeNode(hash(key), key, null, false, true)) == null ?
null : e.value;
}
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源码位置: java.util.HashMap#removeNode
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| 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;
// 判断桶里第一个节点是否存在, p 表示桶里第一个节点
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;
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
// 找到了节点
node = p;
else if ((e = p.next) != null) {
if (p instanceof TreeNode)
// 从红黑色中获取节点
node = ((TreeNode<K,V>)p).getTreeNode(hash, key);
else {
// 遍历链表获取节点
do {
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key ||
(key != null && key.equals(k)))) {
node = e;
break;
}
p = e;
} while ((e = e.next) != null);
}
}
// node 表示找到的节点
if (node != null && (!matchValue || (v = node.value) == value ||
(value != null && value.equals(v)))) {
if (node instanceof TreeNode)
// 删除红黑树节点
((TreeNode<K,V>)node).removeTreeNode(this, tab, movable);
else if (node == p)
// 删除头结点
tab[index] = node.next;
else
// 删除链表节点
p.next = node.next;
// 标记修改
++modCount;
--size;
// LinkedHashMap 会使用这个方法
afterNodeRemoval(node);
return node;
}
}
return null;
}
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get
get 和 put 非常类似，都需要找到对应的节点
源码位置: java.util.HashMap#get
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| 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;
// 判断桶里第一个节点是否存在，first 表示第一个节点
if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
(first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
if (first.hash == hash && // always check first node
((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
// 找到节点了
return first;
if ((e = first.next) != null) {
if (first instanceof TreeNode)
// 从红黑树中获取节点
return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
// 遍历链表获取节点
do {
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
return e;
} while ((e = e.next) != null);
}
}
return null;
}
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