白话解析jdk1.8中HashMap源码

亦凉 2021-12-05 20:07 377阅读 0赞

# 前提：我没有写博客的经验，我只是觉得想写就写。没时间加工就不加工，有时间重写就重写。 #

分析HashMap的put方法，下面贴出jdk1.8中的源码

//在进行put操作时首先调用的这个方法，没什么具体意义
    	//putVal() ：具体存储操作
    	//hash(key)：计算key的hash值
        public V put(K key, V value) {
            return putVal(hash(key), key, value, false, true);
        }

//计算方法没啥好解释的（我不会），拿来key的hashCode进行高位运算
    //因为普通的hashCode算法非常容易起hash冲突
    //取key的hashCode值、高位运算、取模运算
     static final int hash(Object key) {
         int h;
         return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
     }

/**
         * 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) {
             //创建数组tab  节点p  数组的长度n 索引i
            Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
            if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            	//记录初始化时数组的长度
                n = (tab = resize()).length;
                //根据key的hash值再次运算出该元素所要存储的位置i，为空则创建新的节点进行存储
            if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
                tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
            else {
            	//重点
                Node<K,V> e; K k;
                //节点key存在，直接覆盖value
                if (p.hash == hash &&
                    ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    e = p;
                //如果通过equals判断后不相等，则判断该索引位置存的是链表还是红黑树
                //p instanceof TreeNode 属于红黑树，则使用自定义红黑树的putTreeVal方法进行存储
                else if (p instanceof TreeNode)
                	//红黑树的存储过程，有兴趣可以看看
                    e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
                else {
                	//进行链表遍历进行存储，值得注意的有两点
                    for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                        if ((e = p.next) == null) {
                        	//注意一：将元素存储在链表尾部
                            p.next = newNode(hash, key, value, null);
                            //注意二：当链表长度>=8时，转换为红黑树
                            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;
                    }
                }
                //这段是判断是否之前存在值，如果存在则进行返回
                //没错！hashMap进行put时是有返回值的，返回旧值！
                if (e != null) { // existing mapping for key
                    V oldValue = e.value;
                    if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                        e.value = value;
                    afterNodeAccess(e);
                    return oldValue;
                }
            }
            //维护修改次数
            ++modCount;
            //维护map的size以及判断：size超过最大阈值（默认为12）就进行扩容操作
            if (++size > threshold)
                resize();
            afterNodeInsertion(evict);
            return null;
        }

白话解析：  
1.通过取key的hashCode值、高位运算、取模运算计算之后得到数组中的位置索引i  
2.如果该位置已经存在元素，则对key进行equals判断，如果为true，则覆盖value，如果为false，则进一步判断该位置存储的是链表还是红黑树，是链表则为（key,value）生成新的节点，插入到链表尾节点（原因：p.next = newNode(hash, key,value,null)）

关于resize()方法，实在遭不住，我的数据结构基础很差，红黑树也只是知道个概念，  
我认为看源码，并不是每个方法，每一步都要看懂，根据自己的能力看吧，毕竟其中的具体运算，都是经过日积月累得出来的，没有人带入，一时半会很难懂。

比如我曾想问，为什么当链表长度到8时才转换成红黑树？  
得到的答案：  
因为红黑树需要进行左旋，右旋操作， 而单链表不需要，  
以下都是单链表与红黑树结构对比。  
如果元素小于8个，查询成本高，新增成本低  
如果元素大于8个，查询成本低，新增成本高  
我当这是放屁，我认为8这个值一定是作者通过千百次实验验证的结果，而不是胡乱两句就能概括的，其实这里涉及到了时间复杂度度分析，我又不懂了…  
当红黑树节点个数小于 6 时，又会转化成链表  
ps：如果你懂，请不要吝啬，可以教教我吗

参考：美团技术团队 [Java 8系列之重新认识HashMap][Java 8_HashMap]

[Java 8_HashMap]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/21673805