HashMap源码分析

2023-11-15

hashmap1.8源码大纲

那么问题来了？

hashmap的数据结构？

为什么扩容长度必须是2的指数次幂也就是2的n次方？

hashmap1.8源码大纲

1 HashMap继承与AbstratMap实现了Map、cloneable、serilizable接口。

2 首先有一个静态长整型serialVersionUID。

3 然后是一些常量的定义比如默认初始容量16，最大容量2的30次方，浮点数默认加载因子0.75，链表转树树阈值8，树转链表阈值6，最小转成树的map容量为64。

4 然后是节点类node继承与Map的Entry，Node类有四个成员变量 hash，key，value，next，构造方法还有getKey，getValue,toString,hashCode,setvalue,equals方法。

5 然后是静态公用工具方法，比如hash(Object)，comparableClassFor(Object)，compareComparables()，tableSizeFor()，

6 然后是一些成员变量，Node数组table，Entry Set entrySet，size，modCount，int threshold，浮点数loadfactor，

7 然后是一些公共的操作，HashMap的四个构造函数，putMapEntries()，size()，isEmpty()，get()，getNode()，containsKey()，put()，putVal()，resize()，treeifyBin()，putAll()，remove()，removeNode()，clear()，containsValue()，keySet()，类KeySet，values，类Values，entrySet()，类EntrySet，

8 然后是一些覆盖的方法，比如getOrDefault()，putIfAbsent()，remove()，replace()，replace()，compareIfAbsent()，compareIfAbsent()，compute()，merge()，forEach()，replaceAll()，clone()，

9 然后是一些其他的方法loadFactor()，capacity()，writeObject()，readObjet()，

10 然后是迭代器相关，抽象类HashIterator，类keyItetator，valueIterator，EntryIterator，

11 然后是分离器相关，HashMapSpliterator，keySpliterator，ValueSpliterator，EntrySpliterator，

12 然后是链表支持，newNode()，replacementNode()，newTreeNode()，replacementTreeNode()，reinitialize()，afterNodeAccess()，afterNodeInsertion()，afterNodeRemoval()

13 最后是TreeNode类，继承于LinkedHashMap.Entry

那么问题来了？

hashmap的数据结构？

数组链表红黑树（java>1.7）

为什么用数组？数组索引下标存取快，O(1)，查找的时候也要遍历链表，

红黑树对链表性能做了优化，接近于平衡二叉树，

查找插入删除

为什么扩容长度必须是2的指数次幂也就是2的n次方？

因为hash运算之后存储在数组的那个位置是有hash值对数组长度取模计算完成。

1取模运算的效率低于位运算

2必须是2的n次方取模和位运算才能划等号，h&length-1 == h%length

3Java8以下会rehash，rehash将会非常消耗性能

为什么加载因子是0.75？

牛顿二项式时间空间的平衡 .net是0.72

为什么数组转链表阈值是8？

泊松分布 8的概念非常小亿分之六，而且链表为8但是数组长度不满64也不会转红黑树。链表为8其实意味着当前链表长度为9，因为是算的表头以外长度为8.

key能否为空？

可以为空，HashMap最多只允许一条记录的键为null，允许多条记录的值为null（hashtable是不允许的，会报异常）。

static final int hash(Object key) {
        int h;
        return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
    } //来自hashmap源码

 HashMap mHashMap = new HashMap();
        mHashMap.put(null, "11");
        mHashMap.put(null, 11);
        mHashMap.put(null, 11.9f);
        System.out.println(mHashMap.size()); //打印的值为1

 HashMap mHashMap = new HashMap();
        mHashMap.put(1, null);
        mHashMap.put(2, null);
        mHashMap.put(3, null);
        System.out.println(mHashMap.size());//打印的值为3

hashmap为什么线程不安全？

因为扩容死锁会形成链表死环。

10个线程，每个线程put100万次

为什么会形成链表死环？

扩容，链表调换顺序，第二个线程就会杨过和小龙女互相指向，形成链表死环。

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