Java集合-08HashMap源码解析及使用实例

 

HashMap 简介

HahMap是基于hash表的Map接口实现。该实现提供所有可选的映射操作,且允许key和value为null。同时
它不是线程安全以及不能保证有序。初始容量(initial capacity)和加载因子(initial capacity)是影响
HashMap的两个因素。容量表示hash表中桶(buckets)的数量,初始容量就是表示hash表在创建时候容量大小。
加载因子就是hash表在其容量自动增加时候被允许填满程度的指标。当hash表中条目数超过当前hash表容量
与加载因子的乘积时候,hash表将进行rehash操作(重建内部数据结构),从而hash表的桶数目大约增长两倍。

通常加载因子为0.75,这个值是时间和空间消耗的一个平衡值。过高的值降低了空间消耗但是却增加了查询成本。
在设置初始化容量时候需要考虑Map中的条目数和加载因子,以便减少rehash操作。如果初始容量的值大于最大条目数除以加载因子,
将不会发生rehash操作。

如果你要使用HashMap存储映射关系时候,有一个充足的容量是比让HashMap自动rehash来增加容量更加有效率。需要提醒的是
使用具有相同的hashCode()的键是会降低hash表的表现。为了避免hash碰撞,键如果是Comparable的话,对解开结有一定的帮助。

因为HashMap不是线程安全的,在多线程并发编程时候,如果有至少一个线程在对HashMap结构修改(结构修改指的是添加
或者减少映射关系,对于原来有的一个映射改变它的值不是结构上的修改),必须保证同步化操作。通常来说使用某一对象加锁,
如果没有这么一个对象的话,该HashMap需要用Collections#synchronizedMap对其重新包裹

HashMap 构造函数

  1. public HashMap()

    定义一个初始容量为16,加载因子为0.75的HashMap

  2. public HashMap(int initialCapacity)

    定义一个指定初始容量,加载因子为0.75的HashMap

  3. public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)

    定义一个指定初始容量和加载因子的HashMap

  4. public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m)

    定义一个初始容量为不小于(m.size()/0.75+1)的2的最小指数,加载因子为0.75,包含了m中映射关系的HashMap

HashMap 结构图

HashMap结构图

  • table

    用于存储数据

  • entrySet

    entrySet()方法的缓存值

  • size

    map中映射个数

  • modCount

    fail-fast判断使用

  • threshold

    resize操作的阙值,大小为capacity * load factor

  • loadFactor

    加载因子

HashMap 源码分析

  • Node
    • hash表中每个节点存储对象
    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;   }   //省略set、get等方法 }

  • 扩容方法
final Node<K,V>[] resize() {     Node<K,V>[] oldTab = table;//扩容前的hash表指向oldTab     int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.
                    
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