HashMap（jdk1，linux 学习路线图

数据结构

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HashMap 的数据结构是? 数组 + 链表 + 红黑树（在 jdk1.8 中增加了红黑树部分）

源码分析：

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本文的源码是基于 jdk1.8 来分析的：

• 与 jdk1.7 相比，jdk1.8 新增了红黑树。并不是加了红黑树效率就一定提高了，只有在链表长度不小于 8，而数组的长度不小于 64 的时候才会将链表转化为红黑树。

• jdk1.7 的增删效率高，1.8 的增删查效率都搞。

• jdk1.8 版本的优化在扩容机制的数组转移的地方有很巧妙设计的体现。

• HashMap 是非线程安全的，也就是说在多线程同时对 HashMap 中的某个

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元素进行增删改操作的时候，是不能保证数据的一致性的。

数据结构表示

数据结构整体是数组，数组中的元素是链表节点：

存储了 hash 码，key、value、链表的指针（指向下一个节点）。

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;

}

public final K getKey() { return key; }

public final V getValue() { return value; }

public final String toString() { return key + "=" + value; }

public final int hashCode() {

return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);

}

public final V setValue(V newValue) {

V oldValue = value;

value = newValue;

return oldValue;

}

public final boolean equals(Object o) {

if (o == this)

return true;

if (o instanceof Map.Entry) {

Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;

if (Objects.equals(key, e.getKey()) &&

Objects.equals(value, e.getValue()))

return true;

}

return false;

}

}

红黑树(不详细介绍了，我自己也没有弄懂呢)：

static final class TreeNode<K,V> extends LinkedHashMap.Entry<K,V> {

TreeNode<K,V> parent; // red-black tree links

TreeNode<K,V> left;

TreeNode<K,V> right;

TreeNode<K,V> prev; // needed to unlink next upon deletion

boolean red;

TreeNode(int hash, K key, V val, Node<K,V> next) {

super(hash, key, val, next);

}

}

介绍几个常量：

//默认数组容量大小: 16

static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16

//数组最大容量大小：2 的 30 次方

static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

//默认的加载因子

static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

//使用树而不是链表的计数阈值，将元素添加到至少这么多的节点的链表中时，链表将装换为树

static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;

//在哈希表扩容时，如果发现链表长度小于 6，则会由树重新退化为链表。

static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;

//可以进行树化的最小数组容量

static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;

//存储键值对元素的数组，分配后，长度始终是 2 的幂(哈希桶数组)

transient Node<K,V>[] table;

//此映射中包含的键-值映射数，即当前数组中的元素数量

transient int size;

//主要用于记录 HashMap 内部结构发生变化的次数。

transient int modCount;

//哈希表所能容纳的最大键值对个数，下次扩容的临界值，size>=threshold 数组就会扩容

int threshold;

//负载因子

final float loadFactor;

其中 threshold = capacity * loadFactory

构造方法：

HashMap 有四个构造方法：

public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {

if (initialCapacity < 0)

throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +

initialCapacity);

if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)

initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;

if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))

throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +

loadFactor);

this.loadFactor = loadFactor;

this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);

}

public HashMap(int initialCapacity) {

this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);

}

public HashMap() {

this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted

}

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

this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;

putMapEntries(m, false);

}

initialCapacity?初始容量