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HashMap 源码分析 (二)

作者:知识浅谈
  • 2022-10-20
    吉林
  • 本文字数:2252 字

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🍁 作者:知识浅谈,CSDN 博客专家,阿里云签约博主,InfoQ 签约博主,华为云云享专家

📌 擅长领域:全栈工程师、爬虫、ACM 算法

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以下的HashMap版本都是基于JDK1.8的版本进行源码查看的🤞这次都给他拿下🤞


正菜来了⛳⛳⛳

🎈HashMap 中的方法和类

🍮静态内部类 Node

首先我们知道 HashMap 中的存储形式是按照数组+链表+红黑树,在数组和链表中存储元素的方式是使用 Node 节点的形式存储的,具体的 Node 节点的实现形式如下。


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; }}
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从以上的 Node 内部类中可以看出存储的 key 值,hash 值,value 值,next 值,以及重写的 equals 方法,hashCode 方法等。

🍮int hash(Object key)

含义:这个 HashMap 中的 hashCode 方法可有门道了,从下边的函数中可以看出先求出 key 的 hash 值,再把哈希值右移 16 位和原来的 h 取交集即可。


static final int hash(Object key) {    int h;    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);}
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官方的解释如下:计算 key.hashCode() 并将哈希的较高位传播(XOR)到较低位。由于该表使用二次幂掩码,因此仅在当前掩码之上位变化的散列集将始终发生冲突。 (已知的例子是在小表中保存连续整数的 Float 键集。)因此,我们应用了一种变换,将高位的影响向下传播。在位扩展的速度、实用性和质量之间存在折衷。因为许多常见的散列集已经合理分布(所以不要从传播中受益),并且因为我们使用树来处理 bin 中的大量冲突,我们只是以最便宜的方式对一些移位的位进行异或,以减少系统损失,以及合并最高位的影响,否则由于表边界,这些最高位将永远不会用于索引计算。

🍮comparableClassFor(Object x)

含义: 如果 x 的 Class 是“class C implements Comparable”的形式,则返回 x 的 Class,否则返回 null。从下边的函数中可以看出先判度 x 是不是 String.class,如果是的话就返回 c,如果不是获取 c 实现的接口中有没有 Comparable,有的话返回 c,如果以上两者都不能满足,直接返回 null。


static Class<?> comparableClassFor(Object x) {    if (x instanceof Comparable) {        Class<?> c; Type[] ts, as; Type t; ParameterizedType p;        if ((c = x.getClass()) == String.class) // bypass checks            return c;        if ((ts = c.getGenericInterfaces()) != null) {            for (int i = 0; i < ts.length; ++i) {                if (((t = ts[i]) instanceof ParameterizedType) &&                    ((p = (ParameterizedType)t).getRawType() ==                     Comparable.class) &&                    (as = p.getActualTypeArguments()) != null &&                    as.length == 1 && as[0] == c) // type arg is c                    return c;            }        }    }    return null;}
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🍮int tableSizeFor(int cap)

含义:返回给定目标容量的 2 次方。


static final int tableSizeFor(int cap) {    int n = cap - 1;    n |= n >>> 1;    n |= n >>> 2;    n |= n >>> 4;    n |= n >>> 8;    n |= n >>> 16;    return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;}
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🍮HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)

含义:构造一个具有指定初始容量和负载因子的空 HashMap,如果指定的初始容量小于 0 的话,抛出异常,如果大于 MAXIMUM_CAPACITY 的话,就把 initialCapacity 设置为 initialCapacity ,loadFactor 设置成自己传入的参数。


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); }
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🍚总结

以上是关于 HashMap 的源码解析的部分函数,希望有所帮助,Written By 知识浅谈

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