Java8 中的 HashMap 的put()，get()，remove()方法简单解析

不念不忘少年蓝@ 2022-01-31 02:55 220阅读 0赞

**1.put()方法：Node对应1.7中的Entry，只是变了名称，其他没有变化**

//onlyIfAbsent默认false; 如果是 true，那么只有在不存在该 key 时才会进行 put 操作(知识点);
    final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                       boolean evict) {
            //数组，链表节点
            Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
            // 第一次 put 值的时候，会触发 resize(),初始化数组
            if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
                n = (tab = resize()).length;
            //如果数组中可以匹配成功，且没有值，k,v放在数组中的当前位置
            if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
                tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
            else {
                //在链表上找
                Node<K,V> e; K k;
                if (p.hash == hash &&
                    ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    //把当前节点取出来
                    e = p;
                //如果当前节点是红黑树，按红黑树的结果放入数据
                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) {
                            //找链表最后一个节点，并将数据插入该节点后面(Java7是插入到链表最前面)
                            p.next = newNode(hash, key, value, null);
                            if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                                //binCount 从0开始；当binCount =7的时候（实际上是8个），向红黑树装换；
                                treeifyBin(tab, hash);
                            break;
                        }
                        // 如果在该链表中找到了(== 或 equals)的 key
                        if (e.hash == hash &&
                            ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                            break;
                        //那么 e 为链表中node
                        p = e;
                    }
                }
                //如果node不为空，将oldValue覆盖
                if (e != null) { // existing mapping for key
                    V oldValue = e.value;
                    if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                        e.value = value;
                    afterNodeAccess(e);
                    return oldValue;
                }
            }
            //操作量加一
            ++modCount;
            //同时判断是不是需要扩容
            if (++size > threshold)
                resize();
            afterNodeInsertion(evict);
            return null;
        }

**1.1. resize()：扩容；**由于是双倍扩容，数据迁移过程中会将原来 table\[i\] 中的链表的所有节点，分拆到新的数组的 newTab\[i\] 和 newTab\[i + oldLength\] 位置上。如原来数组长度是 16，那么扩容后，原来 table\[0\] 处的链表中的所有元素会被分配到新数组中 newTab\[0\] 和 newTab\[16\] 这两个位置。

final Node<K,V>[] resize() {
            //将老数组复制出来
            Node<K,V>[] oldTab = table;
            int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
            int oldThr = threshold;
            int newCap, newThr = 0;
            if (oldCap > 0) {
                //大于最大容量，返回老数组
                if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                    threshold = Integer.MAX_VALUE;
                    return oldTab;
                }
                // << 1表示位移一位，即乘以2；将数组大小扩大一倍
                else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                         oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                    newThr = oldThr << 1; // double threshold
            }
            //老数组中没有数据的情况，新数组临界值和来表一致
            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;
            //老数组中的数据，需要插入到新的数组中
            if (oldTab != null) {
                for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                    Node<K,V> e;
                    if ((e = oldTab[j]) != null) {
                        oldTab[j] = null;
                        //链表上节点的next为空的时候
                        if (e.next == null)
                            //插入数据到对应的数组位置
                            newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                        //是不是要做数据转换
                        else if (e instanceof TreeNode)
                            ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                        else { // preserve order
                            //扩容会把原链表上的数据分割成两个链表，用于存在在不同的数组节点里面；
                            // loHead、loTail 对应一条链表，hiHead、hiTail 对应另一条链表
                            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) {
                                    //数据只能放在链的尾部
                                    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);
                            //由于是双倍扩容，数据迁移过程中会将原来 table[i] 中的链表的所有节点，
                            //分拆到新的数组的 newTab[i] 和 newTab[i + oldLength] 位置上。
                            //如原来数组长度是 16，那么扩容后，原来 table[0] 处的链表中的所有元素
                            //会被分配到新数组中 newTab[0] 和 newTab[16] 这两个位置。
                            if (loTail != null) {
                                loTail.next = null;
                                newTab[j] = loHead;
                            }
                            if (hiTail != null) {
                                hiTail.next = null;
                                newTab[j + oldCap] = hiHead;
                            }
                        }
                    }
                }
            }
            return newTab;
        }

**1.2 final void treeifyBin(Node<K,V>\[\] tab, int hash)：有一个长度64的限制；**

final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {
            int n, index; Node<K,V> e;
            //如果数据量小于64,32，16等 从新变换map结构
            if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
                resize();
            //转换存到红黑树中
            else if ((e = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
                TreeNode<K,V> hd = null, tl = null;
                do {
                    TreeNode<K,V> p = replacementTreeNode(e, null);
                    if (tl == null)
                        hd = p;
                    else {
                        p.prev = tl;
                        tl.next = p;
                    }
                    tl = p;
                } while ((e = e.next) != null);
                if ((tab[index] = hd) != null)
                    hd.treeify(tab);
            }
        }

**2.get()方法：**非常简单，不注释了

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;
            //
            if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
                (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
                //判断数组中的首个节点是不是满足要求。
                if (first.hash == hash && // always check first node
                    ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    //满足要求，直接返回
                    return first;
                if ((e = first.next) != null) {
                    //如果是红黑树结构，在红黑树中查找
                    if (first instanceof TreeNode)
                        return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
                    //遍历链表
                    do {
                        if (e.hash == hash &&
                            ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                            return e;
                    } while ((e = e.next) != null);//判断条件是e.next！=null
                }
            }
            return null;
        }

**3.remove()方法:**

public V remove(Object key) {
            Node<K,V> e;
            return (e = removeNode(hash(key), key, null, false, true)) == null ?
                null : e.value;
        }
    
    
        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;
            //找到对应的数组位置
            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;
                //找到对应链表中的node
                if (p.hash == hash &&
                    ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    node = p;
                //p.next!= null的情况再次处理
                else if ((e = p.next) != null) {
                    if (p instanceof TreeNode)
                        node = ((TreeNode<K,V>)p).getTreeNode(hash, key);
                    else {
                        //e.next!= null的情况，遍历
                        do {
                            if (e.hash == hash &&
                                ((k = e.key) == key ||
                                 (key != null && key.equals(k)))) {
                                node = e;
                                break;
                            }
                            p = e;
                        } while ((e = e.next) != null);
                    }
                }
                //重购数据结构（next指向，size等）
                if (node != null && (!matchValue || (v = node.value) == value ||
                                     (value != null && value.equals(v)))) {
                    if (node instanceof TreeNode)
                        ((TreeNode<K,V>)node).removeTreeNode(this, tab, movable);
                    else if (node == p)
                        tab[index] = node.next;
                    else
                        p.next = node.next;
                    ++modCount;
                    --size;
                    afterNodeRemoval(node);
                    return node;
                }
            }
            return null;
        }