Java(1.8)集合类中的HashMap
Java(1.8) 集合中的LinkedList
Java(1.8) 集合中的ArrayList
Map接口没有继承任何其他接口，它存储的是Key-Value对，并且Key不能重复。
下面就是Map的所有接口：
Map接口的所有方法
在
HashMap 内部每个Key-Value对都用一个
Node对象存储。在
Node中保持了key的hash值，Key，Value,和指向下个
Node的next变量。
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;
}
}
在HashMap内还有个内部类叫TreeNode,这个其实继承了Node类。这个类用作红黑树的节点。
TreeNode
HashMap用一个数组来保存元素的，每个数组的的数据可以是一个Node组成的链表，或者是TreeNode组成的红黑树。
transient Node<K,V>[] table;
在内部还有个重要的变量entrySet, 这个Set对象的用处就是当调用map.keySet()和values()方法时，通过这个entrySet来遍历所有的元素。
transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet;
看下put(K key, V value)的实现
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
先把key做个Hash计算，如果hashCode 的值小于2的16次方的时候， hash值就是key.hashCode()的值，如果大于，会把高低位进行异或计算。
static final int hash(Object key) {
int h;
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
再看方法：putVal，如果第一次添加，就会初始化一个默认16长度的数组（这个逻辑在resize()里面）
添加元素的逻辑：
- 如果在数组找不到hash对应的元素，就会
new一个新的Node并放入table数组相应位置中。 - 如果数组的里的元素的key 和要插入的key 一直，就把当前value更新
- 如果查到的元素是个
TreeNode类型的，1）如果存在更新value，2）如果不存在，new个新的TreeNode,然后插入的树中。 - 如果是个链表类型，1）如果存在更新value，2）如果不存在，
new个新的Node,然后插入链表中。
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {
Node<K,V> e; K k;
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
}
if (e != null) { // existing mapping for key
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
++modCount;
if (++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
再看resize()方法,：
- 首次初始化，数组长度默认是16
- 如果
table已经有元素了，并且当前数组长度的2倍小于最大容量，就把数组扩容到以前的2倍，有了新数组，就把老数据拷贝到新数组。 -
HashMap里面有个threshold,这个值总比数组的size小，初始化的时候，默认为threshold=16*0.75=12，当HashMap的size大于threshold的时候就要扩容，并非table已经满了。下次扩容的时候，threshold的大小当前threshold的2倍。
final Node<K,V>[] resize() {
Node<K,V>[] oldTab = table;
int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
int oldThr = threshold;
int newCap, newThr = 0;
if (oldCap > 0) {
if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return oldTab;
}
else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
newThr = oldThr << 1; // double threshold
}
else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
newCap = oldThr;
else { // zero initial threshold signifies using defaults
newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
}
if (newThr == 0) {
float ft = (float)newCap * loadFactor;
newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
(int)ft : Integer.MAX_VALUE);
}
threshold = newThr;
@SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
table = newTab;
if (oldTab != null) {
for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
Node<K,V> e;
if ((e = oldTab[j]) != null) {
oldTab[j] = null;
if (e.next == null)
newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
else if (e instanceof TreeNode)
((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
else { // preserve order
Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
Node<K,V> next;
do {
next = e.next;
if ((e.hash & oldCap) == 0) {
if (loTail == null)
loHead = e;
else
loTail.next = e;
loTail = e;
}
else {
if (hiTail == null)
hiHead = e;
else
hiTail.next = e;
hiTail = e;
}
} while ((e = next) != null);
if (loTail != null) {
loTail.next = null;
newTab[j] = loHead;
}
if (hiTail != null) {
hiTail.next = null;
newTab[j + oldCap] = hiHead;
}
}
}
}
}
return newTab;
}
