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  • Java数据结构HashMap

    • java数据结构HashMap
    /**
     * <html>
     * <body>
     *  <P> Copyright JasonInternational</p>
     *  <p> All rights reserved.</p>
     *  <p> Created on 2018年6月27日 下午7:28:09</p>
     *  <p> Created by Jason </p>
     *  </body>
     * </html>
     */
    package cn.ucaner.sourceanalysis.map;
    
    import java.io.IOException;
    import java.io.Serializable;
    import java.util.AbstractCollection;
    import java.util.AbstractMap;
    import java.util.AbstractSet;
    import java.util.ConcurrentModificationException;
    import java.util.Iterator;
    import java.util.Map;
    import java.util.NoSuchElementException;
    import java.util.Set;
    
    
    /**     
    * @Package:cn.ucaner.sourceanalysis   
    * @ClassName:HashMap   
    * @Description:   <p>HashMap 源码分析 {@link https://www.cnblogs.com/peizhe123/p/5790252.html}</p>
    * <core>
    * HashMap是基于哈希表实现的,每一个元素都是一个key-value对,其内部通过单链表解决冲突问题,容量不足(超过了阈值)时,同样会自动增长.
    * HashMap是非线程安全的,只是用于单线程环境下,多线程环境下可以采用concurrent并发包下的concurrentHashMap.
    * HashMap实现了Serializable接口,因此它支持序列化,实现了Cloneable接口,能被克隆.
    * </core>
    * @Author: - Jason   
    * @CreatTime:2018年6月27日 下午7:28:09   
    * @Modify By:   
    * @ModifyTime:  2018年6月27日
    * @Modify marker:   
    * @version    V1.0
    */
    
    /*
    1.哈希数组,数组的每个元素都是一个单链表的头节点,链表是用来解决冲突的,如果不同的key映射到了数组的同一位置处,就将其放入单链表中。
    2.HashMap共有四个构造方法(构造方法中提到了两个很重要的参数:初始容量和加载因子)
    	两个参数是影响HashMap性能的重要参数,其中容量表示哈希表中槽的数量(即哈希数组的长度),
    	初始容量是创建哈希表时的容量(从构造函数中可以看出,如果不指明,则默认为16),
    	加载因子是哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一种尺度,当哈希表中的条目数超出了加载因子与当前容量的乘积时,
    	则要对该哈希表进行 resize 操作(即扩容).
    	
    	如果加载因子越大,对空间的利用更充分,但是查找效率会降低(链表长度会越来越长)
    	如果加载因子太小,那么表中的数据将过于稀疏(很多空间还没用,就开始扩容了)
    	如果我们在构造方法中不指定,则系统默认加载因子为0.75,这是一个比较理想的值,一般情况下我们是无需修改的
    3.HashMap中key和value都允许为null
    4.如果key为null,则直接从哈希表的第一个位置table[0]对应的链表上查找.记住,key为null的键值对永远都放在以table[0]为头结点的链表中,当然不一定是存放在头结点table[0]中
    5.如果key不为null,则先求的key的hash值,根据hash值找到在table中的索引,在该索引对应的单链表中查找是否有键值对的key与目标key相等,有就返回对应的value,没有则返回null
    6.扩容是一个相当耗时的操作,因为它需要重新计算这些元素在新的数组中的位置并进行复制处理。因此,我们在用HashMap的时,最好能提前预估下HashMap中元素的个数,这样有助于提高HashMap的性能
    7.注意containsKey方法和containsValue方法。前者直接可以通过key的哈希值将搜索范围定位到指定索引对应的链表[桶],而后者要对哈希数组的每个链表进行搜索。
    8.h & (length-1) [16大小的数据table[]]  hash & (legth-1)
    	我们分析下为什么哈希表的容量一定要是2的整数次幂。
    	首先,length为2的整数次幂的话,h&(length-1)就相当于对length取模,这样便保证了散列的均匀,同时也提升了效率;
    	其次,length为2的整数次幂的话,为偶数,这样length-1为奇数,奇数的最后一位是1,这样便保证了h&(length-1)的最后一位可能为0,也可能为1(这取决于h的值),
    	即与后的结果可能为偶数,也可能为奇数,这样便可以保证散列的均匀性,而如果length为奇数的话,很明显length-1为偶数,
    	它的最后一位是0,这样h&(length-1)的最后一位肯定为0,即只能为偶数,这样任何hash值都只会被散列到数组的偶数下标位置上,
    	这便浪费了近一半的空间,因此,length取2的整数次幂,是为了使不同hash值发生碰撞的概率较小,
    	这样就能使元素在哈希表中均匀地散列。
    
     
    */
    public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V> implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable {
    
    	private static final long serialVersionUID = -6879885499611748731L;
    	
    	/**
    	 * 默认的初始容量(容量为HashMap中槽的数目)是16 .且实际容量必须是2的整数次幂
    	 */
        static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;
    	
        /**
         * 最大容量(必须是2的幂且小于2的30次方,传入容量过大将被这个值替换) --> 1073741824
         */
        static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;    
        
        /**
         * 默认加载因子为0.75
         */
        static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f; 
        
        /**
         * 存储数据的Entry数组,长度是2的幂
         * HashMap采用链表法解决冲突,每一个Entry本质上是一个单向链表   
         */
        transient Entry[] table;    
        
        /**
         * HashMap的底层数组中已用槽的数量 
         */
        transient int size;
        
        /**
         * HashMap的阈值,用于判断是否需要调整HashMap的容量(threshold = 容量*加载因子)
         */
        int threshold;
        
        /**
         * 加载因子实际大小   ? init 初始化 有点意思
         */
        final float loadFactor;    
       
        /**
         * HashMap被改变的次数   
         */
        transient volatile int modCount;  
        
        /**
        * HashMap. Constructe
        * @param initialCapacity 容量大小
        * @param loadFactor      加载因子
         */
        public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {    
            if (initialCapacity < 0)    
                throw new IllegalArgumentException("[Java-Core-Advanced]Illegal initial capacity: " + initialCapacity);    
            /**
             * HashMap的最大容量只能是MAXIMUM_CAPACITY  > 赋值回去
             */
            if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY) {    
                initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;  
            }  
            
            /**
             * 加载因此不能小于0 .   -  0.75  
             */
            if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))    
                throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " + loadFactor);    
            /**
             * 找出"大于initialCapacity"的最小的2的幂 
             */
            int capacity = 1;    
            while (capacity < initialCapacity) {   //while 循环每次左移动2位  capacity^(n+1)
                capacity <<= 1;    
            }
            /**
             * 设置加载因子
             */
            this.loadFactor = loadFactor;    
            
            /**
             * 设置"HashMap阈值"当HashMap中存储数据的数量达到threshold时,就需要将HashMap的容量加倍
             * HashMap的阈值 - 阈值调整  by Jason
             */
            threshold = (int)(capacity * loadFactor);    // *0.75
            
            /**
             * 创建Entry数组,用来保存数据
             */
            table = new Entry[capacity];  //k,v 数组  
            
            /**
             * 初始化
             */
           // init();    
        }    
    	
        /**
        * HashMap. 指定"容量大小"的构造函数 
        * @param initialCapacity
         */
        public HashMap(int initialCapacity) {    
            this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);  //DEFAULT_LOAD_FACTOR   0.75f  扩容因子
        }    
        
        /**
        * HashMap. 默认构造函数。
         */
        public HashMap() {    
        	/**
        	 * 设置"加载因子"为默认加载因子0.75  
        	 */
            this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;    
            /**
             * 设置"HashMap阈值",当HashMap中存储数据的数量达到threshold时,就需要将HashMap的容量加倍。 
             */
            threshold = (int)(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY * DEFAULT_LOAD_FACTOR);    //0.75 阈值 
            /**
             * 创建Entry数组,用来保存数据
             */
            table = new Entry[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];    
            //init();    
        } 
        
        /**
        * HashMap. 包含"子Map"的构造函数 
        * @param m
         */
        public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) { 
        	//[(size/0.75)+1,16],0.75  (a >= b) ? a : b 返回最大的那个.
            this(Math.max((int) (m.size() / DEFAULT_LOAD_FACTOR) + 1,DEFAULT_INITIAL_CAPACITY), DEFAULT_LOAD_FACTOR);    
            putAllForCreate(m);// 将m中的全部元素逐个添加到HashMap中        
        }    
        
        /**
         * @Description: 求hash值的方法,重新计算hash值  
         * @param h
         * @return int
         * @Autor: Jason
         * @Date: 2018年6月27日
         */
        static int hash(int h) {    
            h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);    
            return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);    
        }    
       
        /**
         * @Description: 返回h在数组中的索引值,这里用&代替取模,旨在提升效率 .h & (length-1)保证返回值的小于lengt
         * @param h
         * @param length
         * @return int
         * @Autor: Jason
         * @Date: 2018年6月27日
         */
        static int indexFor(int h, int length) {    
            return h & (length-1);    //与逻辑 10001 & 1000 = 1 000  有点类似子网掩码 by Jason
        }
        
        /**
         * 返回大小Size
         */
        public int size() {    
            return size;    
        }    
       
       /**
        * 是否为空
        */
        public boolean isEmpty() {    
            return size == 0;    
        }    
       
        /**
         * 获取key对应的value 
         */
        public V get(Object key) {    
            if (key == null) {   
                return getForNullKey();
            }
            /**
             * 获取key的hash值
             */
            int hash = hash(key.hashCode());    
            // 在"该hash值对应的链表"上查找"键值等于key"的元素    
            for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];    
                 e != null;    
                 e = e.next) {    
                 Object k;    
                 /**
                  * 判断key是否相同
                  */
                 if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))    
                    return e.value;    
            }  
            /**
             * 没找到则返回null 
             */
            return null;    
        }  
        
        /**
         * @Description: 获取"key为null"的元素的值
         * HashMap将"key为null"的元素存储在table[0]位置,但不一定是该链表的第一个位置! 
         * @return V
         * @Autor: Jason
         * @Date: 2018年6月27日
         */
        private V getForNullKey() {    
            for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {    
                if (e.key == null)    
                    return e.value;    
            }    
            return null;    
        }    
       
        /**
         * HashMap是否包含key 
         */
        public boolean containsKey(Object key) {    
            return getEntry(key) != null;    
        }    
        
        /**
         * @Description: 返回"键为key"的键值对 
         * @param key
         * @return Entry<K,V>
         * @Autor: Jason
         * @Date: 2018年6月27日
         */
        final Entry<K,V> getEntry(Object key) {    
        	/**
        	 * 获取哈希值
        	 * HashMap将"key为null"的元素存储在table[0]位置,"key不为null"的则调用hash()计算哈希值 
        	 */
            int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());    
            /**
             * 在"该hash值对应的链表"上查找"键值等于key"的元素  
             */
            for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];    
                 e != null;    
                 e = e.next) {    
                Object k;    
                if (e.hash == hash &&    
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))    
                    return e;    
            }    
            return null;    
        } 
        
        /**
         * 将"key-value"添加到HashMap中    --- HashMap Core logic
         */
        public V put(K key, V value) {    
        	/**
        	 * 若"key为null",则将该键值对添加到table[0]中
        	 */
            if (key == null) { 
                return putForNullKey(value);
            }
            
            /**
             * 若"key不为null",则计算该key的哈希值,然后将其添加到该哈希值对应的链表中。  
             */
            int hash = hash(key.hashCode());    
            int i = indexFor(hash, table.length);    
            for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {    
                Object k;    
                /**
                 * 若"该key"对应的键值对已经存在,则用新的value取代旧的value。然后退出!
                 */
                if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {    
                    V oldValue = e.value;    
                    e.value = value;    
                    e.recordAccess(this);    
                    return oldValue;    
                }    
            }    
       
            /**
             * 若"该key"对应的键值对不存在,则将"key-value"添加到table中 
             */
            modCount++;  
            /**
             * 将key-value添加到table[i]处  
             */
            addEntry(hash, key, value, i);    
            return null;    
        }    
        
        /**
         * @Description: putForNullKey()的作用是将"key为null"键值对添加到table[0]位置
         * @param value
         * @return V
         * @Autor: Jason
         * @Date: 2018年6月27日
         */
        private V putForNullKey(V value) {    
            for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {    
                if (e.key == null) {    
                    V oldValue = e.value;    
                    e.value = value;    
                    e.recordAccess(this);    
                    return oldValue;    
                }    
            }    
            /**
             * 如果没有存在key为null的键值对,则到table[0]处!
             */
            modCount++;    
            addEntry(0, null, value, 0);    
            return null;    
        }    
        
        /**
         * @Description: 创建HashMap对应的"添加方法"它和put()不同。
         * putForCreate()是内部方法,它被构造函数等调用,用来创建HashMap 而put()是对外提供的往HashMap中添加元素的方法。
         * @param key
         * @param value void
         * @Autor: Jason
         * @Date: 2018年6月27日
         */
        private void putForCreate(K key, V value) {    
            int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());    
            int i = indexFor(hash, table.length);    
       
            /**
             * 若该HashMap表中存在"键值等于key"的元素,则替换该元素的value值
             */
            for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {    
                Object k;    
                if (e.hash == hash &&    
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {    
                    e.value = value;    
                    return;    
                }    
            }    
            // 若该HashMap表中不存在"键值等于key"的元素,则将该key-value添加到HashMap中    
            createEntry(hash, key, value, i);    
        }  
        
        /**
         * @Description: 将"m"中的全部元素都添加到HashMap中,该方法被内部的构造HashMap的方法所调用。
         * @param m void
         * @Autor: Jason
         * @Date: 2018年6月27日
         */
        private void putAllForCreate(Map<? extends K, ? extends V> m) {    
            // 利用迭代器将元素逐个添加到HashMap中    
            for (Iterator<? extends Map.Entry<? extends K, ? extends V>> i = m.entrySet().iterator(); i.hasNext(); ) {    
                Map.Entry<? extends K, ? extends V> e = i.next();    
                putForCreate(e.getKey(), e.getValue());    
            }    
        }    
       
        /**
         * @Description: 重新调整HashMap的大小,newCapacity是调整后的容量
         * @param newCapacity 
         * @Autor: Jason
         * @Date: 2018年6月27日
         */
        void resize(int newCapacity) {    
            Entry[] oldTable = table;    
            int oldCapacity = oldTable.length;   
            //如果就容量已经达到了最大值,则不能再扩容,直接返回  
            if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {    
                threshold = Integer.MAX_VALUE;    
                return;    
            }    
            /**
             * 新建一个HashMap,将"旧HashMap"的全部元素添加到"新HashMap"中
             * 然后,将"新HashMap"赋值给"旧HashMap"
             */
            Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];    
            transfer(newTable);    
            table = newTable;    
            threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);    
        }   
        
        
        /**
         * @Description: 将HashMap中的全部元素都添加到newTable中   
         * @param newTable 
         * @Autor: Jason
         * @Date: 2018年6月27日
         */
        void transfer(Entry[] newTable) {    
            Entry[] src = table;    
            int newCapacity = newTable.length;    
            for (int j = 0; j < src.length; j++) {    
                Entry<K,V> e = src[j];    
                if (e != null) {    
                    src[j] = null;    
                    do {    
                        Entry<K,V> next = e.next;    
                        int i = indexFor(e.hash, newCapacity);    
                        e.next = newTable[i];    
                        newTable[i] = e;    
                        e = next;    
                    } while (e != null);    
                }    
            }    
        }    
       
        /**
         * 将"m"的全部元素都添加到HashMap中 
         */
        public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) {    
        	/**
        	 * 有效性判断
        	 */
            int numKeysToBeAdded = m.size();    
            if (numKeysToBeAdded == 0) {   
                return;    
            }
            /**
             * 计算容量是否足够,若"当前阀值容量 < 需要的容量" 则将容量*2
             */
            if (numKeysToBeAdded > threshold) {    
                int targetCapacity = (int)(numKeysToBeAdded / loadFactor + 1);    
                if (targetCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)    
                    targetCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;    
                int newCapacity = table.length;    
                while (newCapacity < targetCapacity)    
                    newCapacity <<= 1;    
                if (newCapacity > table.length)    
                    resize(newCapacity);    
            }    
            /**
             * 通过迭代器,将"m"中的元素逐个添加到HashMap中
             */
            for (Iterator<? extends Map.Entry<? extends K, ? extends V>> i = m.entrySet().iterator(); i.hasNext(); ) {    
                Map.Entry<? extends K, ? extends V> e = i.next();    
                put(e.getKey(), e.getValue());    
            }    
        }    
       
        //   
        /**
         * 删除"键为key"元素 
         */
        public V remove(Object key) {    
            Entry<K,V> e = removeEntryForKey(key);    
            return (e == null ? null : e.value);    
        }    
       
        /**
         * @Description: 删除"键为key"的元素   
         * @param key
         * @return Entry<K,V>
         * @Autor: Jason
         * @Date: 2018年6月27日
         */
        final Entry<K,V> removeEntryForKey(Object key) {    
        	/**
        	 * 获取哈希值 若key为null,则哈希值为0,否则调用hash()进行计算  
        	 */
            int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());    
            int i = indexFor(hash, table.length);    
            Entry<K,V> prev = table[i];    
            Entry<K,V> e = prev;    
       
            /**
             * 删除链表中"键为key"的元素  
             * 本质是"删除单向链表中的节点"
             */
            while (e != null) {    
                Entry<K,V> next = e.next;    
                Object k;    
                if (e.hash == hash &&    
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {    
                    modCount++;    
                    size--;    
                    if (prev == e)    
                        table[i] = next;    
                    else   
                        prev.next = next;    
                    e.recordRemoval(this);    
                    return e;    
                }    
                prev = e;    
                e = next;    
            }    
            return e;    
        }    
       
        /**
         * @Description: 删除"键值对" k-v
         * @param o
         * @return Entry<K,V>
         * @Autor: Jason
         * @Date: 2018年6月27日
         */
        final Entry<K,V> removeMapping(Object o) {    
            if (!(o instanceof Map.Entry)) {  
                return null;    
            }
            Map.Entry<K,V> entry = (Map.Entry<K,V>) o;    
            Object key = entry.getKey();    
            int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());    
            int i = indexFor(hash, table.length);    
            Entry<K,V> prev = table[i];    
            Entry<K,V> e = prev;    
       
            /**
             * 删除链表中的"键值对e"
             * 本质是"删除单向链表中的节点"
             */
            while (e != null) {    
                Entry<K,V> next = e.next;    
                if (e.hash == hash && e.equals(entry)) {    
                    modCount++;    
                    size--;    
                    if (prev == e)    
                        table[i] = next;    
                    else   
                        prev.next = next;    
                    e.recordRemoval(this);    
                    return e;    
                }    
                prev = e;    
                e = next;    
            }    
            return e;    
        }    
       
        /**
         * 清空HashMap 将所有的元素设为null 
         */
        public void clear() {    
            modCount++;    
            Entry[] tab = table;    
            for (int i = 0; i < tab.length; i++)    
                tab[i] = null;    
            size = 0;    
        }    
       
        /**
         * 是否包含 "值为value"的元素   
         */
        public boolean containsValue(Object value) {    
    	    /**
    	     * 若"value为null",则调用containsNullValue()查找
    	     */
    	    if (value == null) {    
    	            return containsNullValue();    
    	    }
    	    // 若"value不为null",则查找HashMap中是否有值为value的节点。    
    	    Entry[] tab = table;    
    	        for (int i = 0; i < tab.length ; i++)    
    	            for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next)    
    	                if (value.equals(e.value))    
    	                    return true;    
    	    return false;    
        }    
    
        /**
         * @Description: 是否包含null值
         * @return boolean
         * @Autor: Jason
         * @Date: 2018年6月27日
         */
        private boolean containsNullValue() {    
        	Entry[] tab = table;    
            for (int i = 0; i < tab.length ; i++)    
                for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next)    
                    if (e.value == null)    
                        return true;    
            return false;    
        }    
       
        /**
         *克隆一个HashMap,并返回Object对象  
         */
        public Object clone() {    
            HashMap<K,V> result = null;    
            try {    
                result = (HashMap<K,V>)super.clone();    
            } catch (CloneNotSupportedException e) {    
                // assert false;    
            }    
            result.table = new Entry[table.length];    
            result.entrySet = null;    
            result.modCount = 0;    
            result.size = 0;    
           // result.init();    
            // 调用putAllForCreate()将全部元素添加到HashMap中    
            result.putAllForCreate(this);    
       
            return result;    
        }    
       
        /**
        * @Package:cn.ucaner.sourceanalysis   
        * @ClassName:Entry   
        * @Description:   <p> Entry是单向链表 </p>
        * <Core>
        * 它是 "HashMap链式存储法"对应的链表
        * 它实现了Map.Entry 接口,即实现getKey(), getValue(), setValue(V value), equals(Object o), hashCode()这些函数  
        * </Core>
        * @Author: - Jason   
        * @CreatTime:2018年6月27日 下午8:16:25   
        * @Modify By:   
        * @ModifyTime:  2018年6月27日
        * @Modify marker:   
        * @version    V1.0
         */
        static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {    
            final K key;    
            V value;    
            // 指向下一个节点    
            Entry<K,V> next;    
            final int hash;    
       
            // 构造函数。    
            // 输入参数包括"哈希值(h)", "键(k)", "值(v)", "下一节点(n)"    
            Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) {    
                value = v;    
                next = n;    
                key = k;    
                hash = h;    
            }    
       
            public final K getKey() {    
                return key;    
            }    
       
            public final V getValue() {    
                return value;    
            }    
       
            public final V setValue(V newValue) {    
                V oldValue = value;    
                value = newValue;    
                return oldValue;    
            }    
       
            /**
             * 判断两个Entry是否相等  
             * 若两个Entry的"key"和"value"都相等,则返回true, 否则,返回false
             */
            public final boolean equals(Object o) {    
                if (!(o instanceof Map.Entry))    
                    return false;    
                Map.Entry e = (Map.Entry)o;    
                Object k1 = getKey();    
                Object k2 = e.getKey();    
                if (k1 == k2 || (k1 != null && k1.equals(k2))) {    
                    Object v1 = getValue();    
                    Object v2 = e.getValue();    
                    if (v1 == v2 || (v1 != null && v1.equals(v2)))    
                        return true;    
                }    
                return false;    
            }    
       
            /**
             * 实现hashCode()
             */
            public final int hashCode() {    
                return (key==null   ? 0 : key.hashCode()) ^ (value==null ? 0 : value.hashCode());    
            }    
       
            /**
             * toString  k=v
             */
            public final String toString() {    
                return getKey() + "=" + getValue();    
            }    
       
            /**
             * @Description:  当向HashMap中添加元素时,调用recordAccess(),不做任何处理  
             * @param m void
             * @Autor: Jason
             * @Date: 2018年6月27日
             */
            void recordAccess(HashMap<K,V> m) { }    
            /**
             * @Description: 当从HashMap中删除元素时,绘调用recordRemoval() 不做任何处理   
             * @param m void
             * @Autor: Jason
             * @Date: 2018年6月27日
             */
            void recordRemoval(HashMap<K,V> m) { }    
        }    
       
        /**
         * @Description:  新增Entry,将"key-value"插入指定位置,bucketIndex:位置索引
         * @param hash
         * @param key
         * @param value
         * @param bucketIndex 位置索引 
         * @Autor: Jason
         * @Date: 2018年6月27日
         */
        void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {    
            //    
        	/**
        	 * 保存"bucketIndex"位置的值到"e"中 
        	 */
            Entry<K,V> e = table[bucketIndex];    
            /**
             * 设置"bucketIndex"位置的元素为"新Entry" 设置"e"为"新Entry的下一个节点"
             */
            table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);    
            /**
             * 若HashMap的实际大小 不小于 "阈值" >=threshold  则调整HashMap的大小 
             */
            if (size++ >= threshold)    
                resize(2 * table.length);    
        }    
       
        /**
         * @Description: 创建Entry。将"key-value"插入指定位置。
         * @param hash
         * @param key
         * @param value
         * @param bucketIndex 
         * @Autor: Jason
         */
        void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {    
        	//保存"bucketIndex"位置的值到"e"中 
            Entry<K,V> e = table[bucketIndex];    
            // 设置"bucketIndex"位置的元素为"新Entry",    
            // 设置"e"为"新Entry的下一个节点"    
            table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);    
            size++;    
        }    
    
        /**
        * @Package:cn.ucaner.sourceanalysis   
        * @ClassName:HashIterator   
        * @Description:   <p>  HashIterator是HashMap迭代器的抽象出来的父类,实现了公共了函数 </p>
        * <note>它包含"key迭代器(KeyIterator)"、"Value迭代器(ValueIterator)"和"Entry迭代器(EntryIterator)"3个子类</note>
        * @Author: - Jason   
        * @CreatTime:2018年6月27日 下午8:32:23   
        * @Modify By:   
        * @ModifyTime:  2018年6月27日
        * @Modify marker:   
        * @version    V1.0
         */
        private abstract class HashIterator<E> implements Iterator<E> {    
            // 下一个元素    
            Entry<K,V> next;    
            // expectedModCount用于实现fast-fail机制。    
            int expectedModCount;    
            // 当前索引    
            int index;    
            // 当前元素    
            Entry<K,V> current;    
       
            HashIterator() {    
                expectedModCount = modCount;    
                if (size > 0) { // advance to first entry    
                    Entry[] t = table;    
                    // 将next指向table中第一个不为null的元素。    
                    // 这里利用了index的初始值为0,从0开始依次向后遍历,直到找到不为null的元素就退出循环。    
                    while (index < t.length && (next = t[index++]) == null) ;    
                }    
            }    
       
            public final boolean hasNext() {    
                return next != null;    
            }    
       
            // 获取下一个元素    
            final Entry<K,V> nextEntry() {    
                if (modCount != expectedModCount)    
                    throw new ConcurrentModificationException();    
                Entry<K,V> e = next;    
                if (e == null)    
                    throw new NoSuchElementException();    
       
                // 注意!!!    
                // 一个Entry就是一个单向链表    
                // 若该Entry的下一个节点不为空,就将next指向下一个节点;    
                // 否则,将next指向下一个链表(也是下一个Entry)的不为null的节点。    
                if ((next = e.next) == null) {    
                    Entry[] t = table;    
                    while (index < t.length && (next = t[index++]) == null);    
                }    
                current = e;    
                return e;    
            }    
       
            // 删除当前元素    
            public void remove() {    
                if (current == null)    
                    throw new IllegalStateException();    
                if (modCount != expectedModCount)    
                    throw new ConcurrentModificationException();    
                Object k = current.key;    
                current = null;    
                HashMap.this.removeEntryForKey(k);    
                expectedModCount = modCount;    
            }    
       
        }    
       
        /**
        * @Package:cn.ucaner.sourceanalysis   
        * @ClassName:ValueIterator   
        * @Description:   <p> value的迭代器</p>
        * @Author: - Jason   
        * @CreatTime:2018年6月27日 下午8:30:04   
        * @Modify By:   
        * @ModifyTime:  2018年6月27日
        * @Modify marker:   
        * @version    V1.0
         */
        private final class ValueIterator extends HashIterator<V> {    
            public V next() {    
                return nextEntry().value;    
            }    
        }    
       
        /**
        * @Package:cn.ucaner.sourceanalysis   
        * @ClassName:KeyIterator   
        * @Description:   <p> key的迭代器</p>
        * @Author: - Jason   
        * @CreatTime:2018年6月27日 下午8:29:57   
        * @Modify By:   
        * @ModifyTime:  2018年6月27日
        * @Modify marker:   
        * @version    V1.0
         */
        private final class KeyIterator extends HashIterator<K> {    
            public K next() {    
                return nextEntry().getKey();    
            }    
        }    
       
        /**
        * @Package:cn.ucaner.sourceanalysis   
        * @ClassName:EntryIterator   
        * @Description:   <p> Entry的迭代器</p>
        * @Author: - Jason   
        * @CreatTime:2018年6月27日 下午8:29:50   
        * @Modify By:   
        * @ModifyTime:  2018年6月27日
        * @Modify marker:   
        * @version    V1.0
         */
        private final class EntryIterator extends HashIterator<Map.Entry<K,V>> {    
            public Map.Entry<K,V> next() {    
                return nextEntry();    
            }    
        }    
       
        /**
         * @Description: 返回一个"key迭代器"
         * @return Iterator<K>
         * @Autor: Jason
         * @Date: 2018年6月27日
         */
        Iterator<K> newKeyIterator()   {    
            return new KeyIterator();    
        }    
    
        /**
         * @Description: 返回一个"value迭代器"
         * @return Iterator<V>
         * @Autor: Jason
         * @Date: 2018年6月27日
         */
        Iterator<V> newValueIterator()   {    
            return new ValueIterator();    
        }    
    
        /**
         * @Description: 返回一个"entry迭代器"
         * @return Iterator<Map.Entry<K,V>>
         * @Autor: Jason
         * @Date: 2018年6月27日
         */
        Iterator<Map.Entry<K,V>> newEntryIterator()   {    
            return new EntryIterator();    
        }    
       
        /**
         * HashMap的Entry对应的集合
         */
        private transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet = null;    
       
        /**
         * 返回"key的集合",实际上返回一个"KeySet对象"
         */
     /*   public Set<K> keySet() {    
            Set<K> ks = keySet;    
            return (ks != null ? ks : (keySet = new KeySet()));    
        } */   
       
        /**
        * @Package:cn.ucaner.sourceanalysis   
        * @ClassName:KeySet   
        * @Description:   <p> Key对应的集合 </p>
        * <note>KeySet继承于AbstractSet,说明该集合中没有重复的Key</note>
        * @Author: - Jason   
        * @CreatTime:2018年6月27日 下午8:26:34   
        * @Modify By:   
        * @ModifyTime:  2018年6月27日
        * @Modify marker:   
        * @version    V1.0
         */
        private final class KeySet extends AbstractSet<K> {    
            public Iterator<K> iterator() {    
                return newKeyIterator();    
            }    
            public int size() {    
                return size;    
            }    
            public boolean contains(Object o) {    
                return containsKey(o);    
            }    
            public boolean remove(Object o) {    
                return HashMap.this.removeEntryForKey(o) != null;    
            }    
            public void clear() {    
                HashMap.this.clear();    
            }    
        }    
       
        /**
         * 返回"value集合",实际上返回的是一个Values对象 
         */
       /* public Collection<V> values() {    
            Collection<V> vs = values;    
            return (vs != null ? vs : (values = new Values()));    
        } */   
       
        /**
        * @Package:cn.ucaner.sourceanalysis   
        * @ClassName:Values   
        * @Description:   <p> value集合</p>
        * <note> Values继承于AbstractCollection,不同于"KeySet继承于AbstractSet"Values中的元素能够重复 因为不同的key可以指向相同的value </note>
        * @Author: - Jason   
        * @CreatTime:2018年6月27日 下午8:25:27   
        * @Modify By:   
        * @ModifyTime:  2018年6月27日
        * @Modify marker:   
        * @version    V1.0
         */
        private final class Values extends AbstractCollection<V> {    
            public Iterator<V> iterator() {    
                return newValueIterator();    
            }    
            public int size() {    
                return size;    
            }    
            public boolean contains(Object o) {    
                return containsValue(o);    
            }    
            public void clear() {    
                HashMap.this.clear();    
            }    
        }    
       
        /**
         * 返回"HashMap的Entry集合"
         */
        @Override
        public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {    
            return entrySet0();    
        }    
       
        /**
         * @Description: 返回"HashMap的Entry集合",它实际是返回一个EntrySet对象
         * @return Set<Map.Entry<K,V>>
         * @Autor: Jason
         * @Date: 2018年6月27日
         */
        private Set<Map.Entry<K,V>> entrySet0() {    
            Set<Map.Entry<K,V>> es = entrySet;    
            return es != null ? es : (entrySet = new EntrySet());    
        }    
       
        /**
        * @Package:cn.ucaner.sourceanalysis   
        * @ClassName:EntrySet   
        * @Description:   <p> EntrySet对应的集合 </p>
        * <Core>EntrySet继承于AbstractSet,说明该集合中没有重复的EntrySet</Core>
        * @Author: - Jason   
        * @CreatTime:2018年6月27日 下午8:24:26   
        * @Modify By:   
        * @ModifyTime:  2018年6月27日
        * @Modify marker:   
        * @version    V1.0
         */
        private final class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> {    
            public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {    
                return newEntryIterator();    
            }    
            public boolean contains(Object o) {    
                if (!(o instanceof Map.Entry))    
                    return false;    
                Map.Entry<K,V> e = (Map.Entry<K,V>) o;    
                Entry<K,V> candidate = getEntry(e.getKey());    
                return candidate != null && candidate.equals(e);    
            }    
            public boolean remove(Object o) {    
                return removeMapping(o) != null;    
            }    
            public int size() {    
                return size;    
            }    
            public void clear() {    
                HashMap.this.clear();    
            }    
        }    
       
        /**
         * @Description: java.io.Serializable的写入函数 将HashMap的"总的容量,实际容量,所有的Entry"都写入到输出流中
         * @param s
         * @throws IOException void
         * @Autor: Jason
         * @Date: 2018年6月27日
         */
        private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s) throws IOException {    
            Iterator<Map.Entry<K,V>> i =    
                (size > 0) ? entrySet0().iterator() : null;    
            // Write out the threshold, loadfactor, and any hidden stuff    
            s.defaultWriteObject();    
            // Write out number of buckets    
            s.writeInt(table.length);    
            // Write out size (number of Mappings)    
            s.writeInt(size);    
            // Write out keys and values (alternating)    
            if (i != null) {    
                while (i.hasNext()) {    
                Map.Entry<K,V> e = i.next();    
                s.writeObject(e.getKey());    
                s.writeObject(e.getValue());    
                }    
            }    
        }    
       
        /**
         * @Description: java.io.Serializable的读取函数:根据写入方式读出   将HashMap的"总的容量,实际容量,所有的Entry"依次读出
         * @param s
         * @throws IOException
         * @throws ClassNotFoundException void
         * @Autor: Jason
         * @Date: 2018年6月27日
         */
        private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)throws IOException, ClassNotFoundException {    
            // Read in the threshold, loadfactor, and any hidden stuff    
            s.defaultReadObject();    
            // Read in number of buckets and allocate the bucket array;    
            int numBuckets = s.readInt();    
            table = new Entry[numBuckets];    
           // init();  // Give subclass a chance to do its thing.    
            // Read in size (number of Mappings)    
            int size = s.readInt();    
            // Read the keys and values, and put the mappings in the HashMap    
            for (int i=0; i<size; i++) {    
                K key = (K) s.readObject();    
                V value = (V) s.readObject();    
                putForCreate(key, value);    
            }    
        }    
       
        /**
         * @Description: 返回"HashMap总的容量"
         * @return int
         * @Autor: Jason
         * @Date: 2018年6月27日
         */
        int   capacity()     { return table.length; }    
    
        /**
         * @Description: 返回"HashMap的加载因子"
         * @return float
         * @Autor: Jason
         * @Date: 2018年6月27日
         */
        float loadFactor()   { return loadFactor;   }    
       
        //consider 
        public static void main(String[] args) {
        	//h & (length-1) 好处和效率是?可以细究
    		System.out.println(indexFor("jasonandy@hotmail.com".hashCode(), 16));
    		System.out.println(indexFor("Jason".hashCode(), 10));
    	}
    }
    

      

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/jasonandy/p/9243132.html
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