HashMap的作用是什么
今天就跟大家聊聊有关HashMap的作用是什么,可能很多人都不太了解,为了让大家更加了解,小编给大家总结了以下内容,希望大家根据这篇文章可以有所收获。
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工作原理
结构组成
put
首先是或者对插入对象的key的hash指进行扰动得到新的hash值,简单来讲是为了更好的散列
根据hash值找到需要插入值的下标,然后对链表进行相应的操作,在末尾插入,hash冲突,转化成红黑树
如果有需要,则进行扩容
get
获取值的时候就比较简单了,直接根据key的hash找到桶的下标,再遍历链表找到值就好了。
注意:key对象本身有个hash值,但是put和get的时候是经过了hash算法进行了扰动生成了新的hash值,但是对象本身的hash值不变。
成员变量
肯定是挑重点的说先,其它的有了基础后可以自行去源码中查找学习,这样更有成就感。
内部类-Node
通过一开始也知道,HashMap
是由数组加链表组成的,其实本质就是多个下面Node
组成的数组 。
其实好像也没啥好讲的,知道有这么一个类,类里面有那些成员变量就好了。
成员变量
可能有小伙伴会发现了,怎么没有capcity
容量这个成员变量呀。需要注意的是jdk1.8之后,桶数组的初始化不是在构造函数内完成的,而是在第一次put的时候完成的,所以不设capcity
这个变量完全没问题。
构造函数
构造函数大体来说有两种,一种是给成员变量赋值,一种是复制一个新的map
上面有两个函数tableSizeFor()
和putMapEntries()
有兴趣的小伙伴可以去看下源码,实现比较简单,这里就不再赘述。
Put
hash()
让我们来看下put的源码
public V put(K key, V value) { return putVal(hash(key), key, value, false, true); }
首先运行的是一个hash()
的函数
static final int hash(Object key) {//hash算法 int h; return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16); }
首先int h = key.hashCode()
h是一个4字节32位的数,接着是异或上h >>> 16
最后得到了新的hash值。
h是个32位的数,那么它右移16位后,高位(前16位)位0,而x ^ 0 = x。所以整个上面一句话的作用就是保留高位,低位和高位异或,这样子能达到的目标就是扰乱了低位,且低位具有高位的一部分属性。
接下来的重点就到了putVal()
,需要分位第一次put和其它put来讲。
第一次put
第一次put时候的putVal()
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) { Node[] tab; Node p; int n, i; if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0) n = (tab = resize()).length; //..... }
当第一次put的时候,table肯定是为空的,也就是if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
判断返回为true,走到resize()
流程。
来看看第一次put的时候resize是怎么运作的
通过源码可以看到真正的table数组是在第一次put中的putVal()
中的resize()
时才初始化。
正常put
看源码,首先会有一个根据hash计算该key应该放在哪个桶下面,n是桶数组的长度,永远是2的幂。反映在二进制就是只有某一位是1,其它全是0。这样的情况下,n - 1就是尾部全是1,其它全是0。(n - 1) & hash就是保留hash值中数组长度低位的数,高位的数置0。
假设n = 16,那么n - 1 = 15 = 00001111,这样与上hash相当于只保留了hash的后4位。
扩容
可以发现上述源码中在最后还有一个resize()
,可见resize()
除了初始化的时候有用,更多时候是用在扩容这方面。
上面源码注释中也有写到是当k-v个数 > 扩容阈值 = table数组容量 * 负载因子(默认是0.75)
的时候开始扩容,table数组变成原来的2倍,旧k-v重新散列在新数组中。
我把后面的拆开来说,因为其一是因为其巧妙,其二是因为太长了看着疲惫
可以提前说下,jdk的思想是把链表拆分成两部分进行散列。想拆成2部分必须用hash经过某种运算得到两种结果,计算机里面自然就想到了0,1。一个数和另一个数得到0和1,所以可以想到&运算,且其中一个数只有1位是1,其它都是0。
所以算法就是那hash(注意,是扰动前的hash)& newCap
这样得到的结果就只有0和1了。
Get
相比之前的插入和扩容函数,get()
相对来说就简单了
public V get(Object key) { Nodee; return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value; }
可以看到最终是到了getNode()
函数
看完上述内容,你们对HashMap的作用是什么有进一步的了解吗?如果还想了解更多知识或者相关内容,请关注创新互联行业资讯频道,感谢大家的支持。
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