HashMap

Hashmap是java集合中,比较重要的一种集合框架.
特点:键值对存储,key可以为null,查找速度快.但是线程不安全.

hashMap的类关系

public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V> implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable {

• Map

hashMap的数据结构

在jdk1.6中,HashMap采用table数组(位桶)+单向链表实现.
突，同一hash值的链表都存储在一个链表里。但是当位于一个桶中的元素较多，即hash值相等的元素较多时，通过key值依次查找的效率较低。

而JDK1.8中，HashMap采用位桶+链表+红黑树实现，当链表长度超过阈值（8）时，将链表转换为红黑树，这样大大减少了查找时间。

算法实现

1.首先是hash算法

hash算法精讲,链接传送门

   public native int hashCode();本地方法 实现

   static final int hash(Object key) {
        int h;
        //无符号右移,高位补0
        return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
    }

2.node节点

  static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final int hash; //hash hash for key
        final K key; //key
        V value; //value
        Node<K,V> next;//单向链表

3.插入算法

当key为空时,jdk1.6的方法是putForNullKey,在1.8中暂没找到策略

1. 判断键值对数组tab[]是否为空或为null，否则resize()；

2. 根据键值key计算hash值得到插入的数组索引i，如果tab[i]==null，直接新建节点添加，否则转入3

3. 判断当前数组中处理hash冲突的方式为链表还是红黑树(check第一个节点类型即可),分别处理。

public V put(K key, V value) {
  //第一次hash计算,来确定table的位置
        return putVal(hash(key), key, value, false, true);
    }   

插入
 final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        //如果tab为空或长度为0，则分配内存resize()
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
             //(n - 1) & hash找到put位置，如果为空,则直接put
        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;
                //红黑树和AVL树类似，都是在进行插入和删除操作时通过特定操作保持二叉查找树的平衡，从而获得较高的查找性能。
                 //属于红黑树处理冲突
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
              //链表处理冲突 
               for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                   //p第一次指向表头,以后依次后移
                   if ((e = p.next) == null) {
                       //e为空，表示已到表尾也没有找到key值相同节点，则新建节点
                       p.next = newNode(hash, key, value, null);
                       //新增节点后如果节点个数到达阈值，则将链表转换为红黑树 ,让各节点的路径平衡,
                       if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st 
                           treeifyBin(tab, hash); 
                       break;
                   }
                   //容许null==null
                   if (e.hash == hash &&((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                       break;
                   p = e;//更新p指向下一个节点
               }
           }
           //更新hash值和key值均相同的节点Value值
           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;
    }

查找

    先找到index,  
    //再去找对应Key
    //再找到 object
     * 
    public V get(Object key) {
        Node<K,V> e;
        return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
    }
     * 
     * final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;
         //hash & (length-1)得到对象的保存位,
        if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
            (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
            if (first.hash == hash && // always check first node
                ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                return first;
            if ((e = first.next) != null) {
                if (first instanceof TreeNode)//如果是红黑树,则进行红黑树处理 遍历红黑树，得到节点值
                    return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
                do {//如果是链表,则遍历此table下的key
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        return e;
                } while ((e = e.next) != null);
            }
        }
        return null;
    }

 *
 */