- HashMap
- 哈希表
- 初始容量
- 加载因子
- 常用方法
- 代码示例
- Person类重写hashCode和equals
- 测试
- 结果
- 源码分析
- 默认容量
- 最大容量
- 加载因子
- 链表长度为8转为红黑树
- 最小树容量
- Node容器
- 无参构造
- put方法如何添加元素
- 调用hash方法设置hash值
- 调用putVal方法
- 1.HashMap中无元素添加时
- 2.有元素添加
- 扩容
基于哈希表的Map实现
HashMap 是一个散列表，它存储的内容是键值对(key-value)映射。
HashMap 实现了 Map 接口，根据键的 HashCode 值存储数据，具有很快的访问速度，最多允许一条记录的键为 null，不支持线程同步。
HashMap 是无序的，即不会记录插入的顺序。
HashMap 的 key 与 value 类型可以相同也可以不同，可以是字符串（String）类型的 key 和 value，也可以是整型（Integer）的 key 和字符串（String）类型的 value。
HashMap 继承于AbstractMap，实现了 Map、Cloneable、java.io.Serializable 接口。
Hashtable类提供了一种在用户定义键结构的基础上来组织数据的手段
例如，在地址列表的哈希表中，你可以根据邮政编码作为键来存储和排序数据，而不是通过人名
哈希表键的具体含义完全取决于哈希表的使用情景和它包含的数据
初始容量默认初始为16，加载因子0.75的空HashMap
加载因子0.75指当容器容量达到75%就进行扩容
常用方法| 方法名 | 说明 |
|---|---|
| clear() | 删除 hashMap 中的所有键/值对 |
| clone() | 复制一份hashMap |
| isEmpty() | 判断hashMap是否为空 |
| size() | 计算hashMap 中键/值对的数量 |
| put() | 将键/值对添加到 hashMap中 |
| putAll() | 将所有键/值对添加到 hashMap 中 |
| putlfAbsent() | 如果hashMap中不存在指定的键，则将指定的键/值对插入到 hashMap 中。 |
| remove() | 删除hashMap中指定键key的映射关系 |
| containsKey() | 检查hashMap中是否存在指定的key 对应的映射关系。 |
| containsValue() | 检查hashMap 中是否存在指定的value 对应的映射关系。 |
| replace( ） | 替换hashMap中是指定的key 对应的value。 |
| replaceAll() | 将hashMap 中的所有映射关系替换成给定的函数所执行的结果。 |
| get() | 获取指定key 对应对value |
| getOrDefault() | 获取指定key对应对value，如果找不到key，则返回设置的默认值 |
| forEach() | 对hashMap中的每个映射执行指定的 *** 作。 |
| entrySet() | 返回hashMap 中所有映射项的集合集合视图。 |
| keySet() | 返回hashMap中所有key组成的集合视图。 |
| values() | 返回hashMap中存在的所有value值 |
| merge() | 添加键值对到 hashMap中 |
| compute() | 对hashMap中指定 key的值进行重新计算 |
| computelfAbsent() | 对hashMap中指定key的值进行重新计算，如果不存在这个key，则添加到hasMap中 |
| computelfPresent() | 对hashMap中指定key 的值进行重新计算，前提是该key存在于hashMap中。 |
package map.entity;
import java.util.Objects;
public class Person {
private Integer id;
private String name;
public Person() {
}
public Person(Integer id, String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) {
return true;
}
if (!(o instanceof Person)) {
return false;
}
Person person = (Person) o;
return Objects.equals(id, person.id) && Objects.equals(name, person.name);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(id, name);
}
public Integer getId() {
return id;
}
public void setId(Integer id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"id=" + id +
", name='" + name + '\'' +
'}';
}
}
package map;
import map.entity.Person;
import java.util.HashMap;
public class Demo2 {
public static void main(String[] args) {
HashMap<String, Object> data = new HashMap<>();
data.put("1", new Person(1, "zhangsan"));
data.put("2", new Person(2, "lisi"));
data.put("3", new Person(3, "wangwu"));
Object o = data.get("2");
System.out.println(o);
System.out.println("=======================");
data.forEach((x, y) -> {
System.out.println(x + "|" + y);
});
System.out.println(data.size());
System.out.println(data.isEmpty());
System.out.println("=======================");
System.out.println(data.values());
data.clear();
}
}
1<<4表示1向右移四位，即：1 × 2 × 2 × 2 × 2 = 16
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16
2的30次方：1,073,741,824
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
达到容量的75%进行扩容
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
条件：存储数组达到64（大于等于64），存储链表达到8时转化为红黑树
static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;
我们可以发现有键有值来构成键值对，有hash值进行判断，有next这个可以理解为C中的指针，next用于指向下一个Node
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; }
public final int hashCode() {
return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);
}
public final V setValue(V newValue) {
V oldValue = value;
value = newValue;
return oldValue;
}
public final boolean equals(Object o) {
if (o == this)
return true;
return o instanceof Map.Entry<?, ?> e
&& Objects.equals(key, e.getKey())
&& Objects.equals(value, e.getValue());
}
}
无参构造中仅是将加载因子进行了设置
public HashMap() {
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
}
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
static final int hash(Object key) {
int h;
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
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);
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 {
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
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;
if (++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
对key进行判断，若key！=null 则返回Object类中的hashCode方法来设置hash值其中还会进行^异或h>>>无符号右移16位，最后hash值就产生了
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
由于直接用语言描述很难所以我下面就用手写画图的方式
1.HashMap中无元素添加时 2.有元素添加 扩容每次容量的75%进行扩容，扩容后是原来容量的2倍
核心是这行
else if ((newCap = oldCap << 1)
final Node<K,V>[] resize() {
Node<K,V>[] oldTab = table;
int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
int oldThr = threshold;
int newCap, newThr = 0;
if (oldCap > 0) {
if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return oldTab;
}
else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
newThr = oldThr << 1; // double threshold
}
else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
newCap = oldThr;
else { // zero initial threshold signifies using defaults
newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
}
if (newThr == 0) {
float ft = (float)newCap * loadFactor;
newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
(int)ft : Integer.MAX_VALUE);
}
threshold = newThr;
@SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
table = newTab;
if (oldTab != null) {
for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
Node<K,V> e;
if ((e = oldTab[j]) != null) {
oldTab[j] = null;
if (e.next == null)
newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
else if (e instanceof TreeNode)
((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
else { // preserve order
Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
Node<K,V> next;
do {
next = e.next;
if ((e.hash & oldCap) == 0) {
if (loTail == null)
loHead = e;
else
loTail.next = e;
loTail = e;
}
else {
if (hiTail == null)
hiHead = e;
else
hiTail.next = e;
hiTail = e;
}
} while ((e = next) != null);
if (loTail != null) {
loTail.next = null;
newTab[j] = loHead;
}
if (hiTail != null) {
hiTail.next = null;
newTab[j + oldCap] = hiHead;
}
}
}
}
}
return newTab;
}
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