本文基于jdk1.8
HashMap特点：
HashMap具体方法分析：
put方法分析：
执行流程图：
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
/**
* Implements Map.put and related methods
*
* @param hash hash for key
* @param key the key
* @param value the value to put
* @param onlyIfAbsent if true, don‘t change existing value
* @param evict if false, the table is in creation mode.
* @return previous value, or null if none
*/
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
//如果链表数组为空或者长度为0，则扩容·
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
//根据hash值找到要插入元素的位置i，若tab[i]为空，则直接插入元素
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {
Node<K,V> e; K k;
//如果tab[i]链表第一个元素与要插入的元素相等，则直接覆盖
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
//如果tab[i]链表第一个元素与要插入的元素不相等，且第一个元素为树节点，则把要插入的节点插入到红黑树中
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
//如果不是上两种情况，则依次与链表剩下的元素进行比较，若找到key值相同的元素则覆盖，否则在链表尾部插入新节点
else {
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
//如果链表长度大于8，则将链表转换成红黑树
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 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;//将记录修改HashMap的modCount加1
//如果加入元素后size>threshold，则进行扩容
if (++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
public V get(Object key) {
Node<K,V> e;
return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
}
/**
* Implements Map.get and related methods
*
* @param hash hash for key
* @param key the key
* @return the node, or null if none
*/
final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;
//如果链表数组tab不为空，且长度不为0，且根据hash值所确定的tab[i]链表不为空，则进行判断
if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
(first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
//如果tab[i]链表的第一个元素就是要取的元素则返回
if (first.hash == hash && // always check first node
((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
return first;
if ((e = first.next) != null) {
//如果要查找的元素不是链表的第一个元素，且第一个元素是树节点，则进入树中进行查找
if (first instanceof TreeNode)
return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
//如果不是上两种情况，则在剩下的链表结点进行查找
do {
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
return e;
} while ((e = e.next) != null);
}
}
return null;
}
1 public V remove(Object key) {
2 Node<K,V> e;
3 return (e = removeNode(hash(key), key, null, false, true)) == null ?
4 null : e.value;
5 }
6
7 /**
8 * Implements Map.remove and related methods
9 *
10 * @param hash hash for key
11 * @param key the key
12 * @param value the value to match if matchValue, else ignored
13 * @param matchValue if true only remove if value is equal
14 // matchValue 作用：区别remove(Key key)与remove(Key key,Value value) 如果matchValue为false，remove(Key key)则删除与key值相等的节点，否则不删除
15 * @param movable if false do not move other nodes while removing
16 * @return the node, or null if none
17 */
18 final Node<K,V> removeNode(int hash, Object key, Object value,
19 boolean matchValue, boolean movable) {
20 Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, index;
21 //这几组语句在于查找要删除的节点，与get方法类似
22 if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
23 (p = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
24 Node<K,V> node = null, e; K k; V v;
25 if (p.hash == hash &&
26 ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
27 node = p;
28 else if ((e = p.next) != null) {
29 if (p instanceof TreeNode)
30 node = ((TreeNode<K,V>)p).getTreeNode(hash, key);
31 else {
32 do {
33 if (e.hash == hash &&
34 ((k = e.key) == key ||
35 (key != null && key.equals(k)))) {
36 node = e;
37 break;
38 }
39 p = e;
40 } while ((e = e.next) != null);
41 }
42 }
43 //metchValue的作用，删除操作
44 if (node != null && (!matchValue || (v = node.value) == value ||
45 (value != null && value.equals(v)))) {
46 if (node instanceof TreeNode)
47 ((TreeNode<K,V>)node).removeTreeNode(this, tab, movable);
48 else if (node == p)
49 tab[index] = node.next;
50 else
51 p.next = node.next;
52 ++modCount;//将记录修改HashMap的值加1
53 --size;
54 afterNodeRemoval(node);
55 return node;
56 }
57 }
58 return null;
59 }
60
hash()算法分析：
源码：
1 static final int hash(Object key) {
2 int h;
3 return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
4 }
一个较好的hash算法就是让所有的对象中的值都体现用处，hashCode（）已经满足了这点，而我们在hashCode（）的基础上设置新的hash算法时也要体现这一点，如何体现这一点，就是充分利用hashCode（）的结果的所有位。
HashMap中的hash（）方法中，hash值为，key的hashCode值与将其无符号右移16位后进行异或运算。作用：key的hashCode所有位都参与了运算，降低了节点碰撞率。
而用hash值与链表数组的长度-1进行相与获得节点的索引值，这样得到的结果与用hash值除以链表数组长度（取模运算）所得到的结果是一样的，并且与运算性能更高，前提是数组的长度必须是2的n次方。只有在这种情况下，取模运算才能转化位为与运算。
HashMap与Hashtable的比较：
HashMap的使用场景:
时间： 2024-10-26 15:01:06