前言
本文从三个部分去探究HashMap的链表转红黑树的具体时机:
一、从HashMap中有关“链表转红黑树”阈值的声明;
二、【重点】解析HashMap.put(K key, V value)的源码;
三、测试;
一、从HashMap中有关“链表转红黑树”阈值的声明,简单了解HashMap的链表转红黑树的时机
在 jdk1.8 HashMap底层数据结构:散列表+链表+红黑树(图解+源码)的 “四、问题探究”中,我有稍微提到过散列表后面跟什么数据结构是怎么确定的:
HashMap中有关“链表转红黑树”阈值的声明:
/** * 使用红黑树(而不是链表)来存放元素。当向至少具有这么多节点的链表再添加元素时,链表就将转换为红黑树。 * 该值必须大于2,并且应该至少为8,以便于删除红黑树时转回链表。 */ static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
二、【重点】解析HashMap.put(K key, V value)的源码,去弄清楚链表转红黑树的具体时机
通过查看HashMap的源码可以发现,它的put(K key, V value)方法调用了putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict)来实现元素的新增。所以我们实际要看的是putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict)的源码。
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) { Node<K, V>[] tab; Node<K, V> p; int n, i; if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0) n = (tab = resize()).length; if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) tab[i] = newNode(hash, key, value, null); //直接放在散列表上的节点,并没有特意标识其为头节点,其实它就是"链表/红黑树.index(0)" else { Node<K, V> e; K k; if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) e = p; else if (p instanceof TreeNode) e = ((TreeNode<K, V>) p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value); else { //下面的代码是探究“链表转红黑树”的重点: for (int binCount = 0;; ++binCount) { if ((e = p.next) == null) { //沿着p节点,找到该桶上的最后一个节点: p.next = newNode(hash, key, value, null); //直接生成新节点,链在最后一个节点的后面; //“binCount >= 7”:p从链表.index(0)开始,当binCount == 7时,p.index == 7,newNode.index == 8; //也就是说,当链表已经有8个节点了,此时再新链上第9个节点,在成功添加了这个新节点之后,立马做链表转红黑树。 if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1)
treeifyBin(tab, hash); //链表转红黑树 break; } …… p = e; } } …… } } …… }
通过源码解析,我们已经很清楚HashMap是在“当链表已经有8个节点了,此时再新链上第9个节点,在成功添加了这个新节点之后,立马做链表转红黑树”。
三、通过测试,进一步理解链表转红黑树的具体时机
1. 先创建一个Node类,它是HashMap的节点的一个简化:
class Node { int info; Node next; public Node(int info) { this.info = info; } }
2. 简化HashMap的put()方法,并进行测试:
public class A03Method_TreeifyBin { public static void main(String[] args) { A03Method_TreeifyBin treeifyBin = new A03Method_TreeifyBin(); //假设下面创建的所有Node都是要放到散列表上的同一个桶上的(即通过计算它们的哈希值定位到了同一个桶): Node firstNode = new Node(0);//firstNode作为直接放在桶上的节点。 for(int i = 1; i < 10; i++) {//已有firstNode,再put进9个节点 treeifyBin.put(firstNode, new Node(i));//new出的新节点依次链在firstNode后面,形成一个链表。 } } /** * 该方法截取自HashMap.putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict)方法中有关“链表转红黑树的时机”那部分代码。 * 该方法是对HashMap.putVal(……)源码做简化后的方法,可以参照源码来看该方法。 * * @param p : 当前节点 * @param newNode : 要新添进去的节点 */ public void put(Node p, Node newNode) { Node e; for (int binCount = 0;; ++binCount) { if ((e = p.next) == null) { p.next = newNode; if(binCount >= 7) { //HashMap.putVal(……)源码中这里执行了treeifyBin(tab, hash)方法,将链表转为了红黑树。 System.out.println("binCount == " + binCount); System.out.println("p.next.info : " + p.next.info); System.out.println("p.info : " + p.info); System.out.println("----------------------------"); } break; } p = e; } } }
最后的输出结果是:
binCount == 7
p.next.info : 8
p.info : 7
----------------------------
binCount == 8
p.next.info : 9
p.info : 8
----------------------------
从输出结果我们可以得知:
从firstNode后面链上new Node(1)开始,从输出结果可以看到,一旦 binCount == 7 就做链表转红黑树的操作;
此时"p.next = newNode;"的p是new Node(7),newNode是new Node(8);
也就是说:当链表已经有8个元素了(firstNode到new Node(7)),此时put进第9个元素(new Node(8)),先完成第9个元素的put,然后立刻做链表转红黑树。这个结论和第2点中得到的结论一致。
到这里,有关“HashMap的链表转红黑树的具体时机”算是表述完了,有时间我们再来探究“HashMap的红黑树转回链表的具体时机”~
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