HashMap的源码以及原理

HashMap的解析

HashMap源码的脑图：

HashMap的基本数据结构：

HashMap的底层是一个数组，数组的每一项又是一个链表

基本的数据操作：put方法

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
　　　　　//tab存放hashmap的基本数据结构，p存放键值，n存放当前数据个数，i当前位数
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        //如果table是null，创建这个数组，同时将基本的数据结构赋值给tab
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
        //根据hash算法求取位置，将相应位置的node赋值到p，判断是否为null1
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
        //如果是null的话，新建这个位置的node
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
        //如果当前位置有值的话，开始进行下面的步骤
            Node<K,V> e; K k;
            //如果当前key相等，怎将数据替换掉
            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;
                }
            }
            //将老数据换成新数据
            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;
    }

其中key的hash算法如下：

求取key的hashcode，然后求取hash值的右移16，将hash与右移之后的值求取异或，从而将高位的特征保留下来，这个叫做扰动函数

怎样根据key的hash值求取它在数组中的位置呢？

n-1 = 16 - 1 =15= 1111,这样hash的高位信息就丢失了，主要反映了hash最低四位的特征，这样可以保证在0-15这个16个数字均匀分布

基本的数据获取方法：

hash函数

这里说明hashMap的key可以为null

 

final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;
　　　　 //首先检查tab是否为null，将数组赋值为tab，将数组的长度赋值给n，如果hash位置的第一个值不等于null
        if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
            (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
            //如果第一个hash==hash，同时key.equals(key)
            if (first.hash == hash && // always check first node
            //判断key相等的条件：hash相等，并且符合equals
                ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                return first;
　　　　　　　//如果不相等的话，如果first是treeNode属性

            if ((e = first.next) != null) {
                if (first instanceof TreeNode)
                    return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
                do {
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        return e;
                } while ((e = e.next) != null);
            }
        }
        return null;
    }