1)Map接口的常用实现类:HashMap,Hashtable和Properties
2)HashMap是以Map接口使用频率最高的实现类
3)HashMap是以key-val 对的方式来存储数据
4)key不能重复,但是是值可以重复,允许使用null键和null值
5)如果添加相同的key,则会覆盖原来的key-val,等同于修改(key会替换,val不会替换)
6)与HashSet一样,不保证映射的顺序,因为底层是以hash表的方式存储的
7)HashMap没有实现同步,因此是线程不安全的 (方法没有synchronized)
HashMap底层机制及原码剖析:
扩容机制(与HashSet相同):
1)HashMap底层维护了Node类型的数组table,默认为null
2)当创建对象时,将加载因子(loadfactor)初始化为0.75
3)当添加key-val 时,通过key的哈希值得到在table 的索引.然后判断该索引处是否有元素,如果没有元素则直接添加,如果该索引处有元素,继续判断该元素的key是否和准备加入的key 相等,如果相等,则直接替换val ,如果不相等需要判断是树结构还是链表结构,做出相应处理.如果添加时发现容量不够,则需要扩容
4)第一次添加,则需要扩容table 容量为16,临界值(threshold)为12.
5)以后再扩容,则需要扩容table 容量为原来的两倍,即32; 临界值为原来的两倍,即24,依次类推.
6)在java8中,如果一条链表的元素个数超过TREEIFY_THRESHOLD(默认是8),并且table 的大小 >= MIN_TREEIFY_CAPACITY(默认64),就会进行树化(红黑树)
java
package com.MapStu_.Map_;
import java.util.HashMap;
@SuppressWarnings({"all"})
public class HashMapSource {
public static void main(String[] args) {
HashMap map = new HashMap();
map.put("java",10);//ojbk
map.put("php",10);//ojbk
map.put("java",20);//不ojbk,value会被替换
System.out.println("map=" + map);//map={java=20, php=10}
/*
HashMap源码解读:
1.进入构造器,初始化加载因子
public HashMap() {
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75
}
//HashMap$Node table = null
2.执行put(),调用hash()
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
//k = "java" value = 10
执行hash(key),得到哈希值
static final int hash(Object key) {
int h;
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
3.执行putVal() (核心方法)
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;//辅助变量
//如果底层的table 数组为null, 或者 length =0 , 就扩容到16
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
//取出hash值对应的table的索引位置的Node, 如果为null, 就直接把加入的k-v
//, 创建成一个 Node ,加入该位置即可
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {
Node<K,V> e; K k;//辅助变量
// 如果table的索引位置的key的hash相同和新的key的hash值相同，
// 并 满足(table现有的结点的key和准备添加的key是同一个对象 || equals返回真)
// 就认为不能加入新的k-v
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
else if (p instanceof TreeNode)//如果当前的table的已有的Node 是红黑树，就按照红黑树的方式处理
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
//如果找到的结点，后面是链表，就循环比较
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {//死循环
if ((e = p.next) == null) {//如果整个链表，没有和他相同,就加到该链表的最后
p.next = newNode(hash, key, value, null);
//加入后，判断当前链表的个数，是否已经到8个，到8个，后
//就调用 treeifyBin 方法进行红黑树的转换
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
if (e.hash == hash && //如果在循环比较过程中，发现有相同,就break,就只是替换value
((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; //替换，key对应value
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
++modCount;//每增加一个Node ,就size++
if (++size > threshold[12-24-48])//如size > 临界值，就扩容
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
4. 关于树化(转成红黑树)
//如果table 为null ,或者大小还没有到 64，暂时不树化，而是进行扩容.
//否则才会真正的树化 -> 剪枝
final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {
int n, index; Node<K,V> e;
if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
resize();
}
*/
}
}HashMap扩容树化验证:
java
package com.hspedu.map_;
import java.util.HashMap;
import java.util.Objects;
@SuppressWarnings({"all"})
public class HashMapSource2 {
public static void main(String[] args) {
HashMap hashMap = new HashMap();
for(int i = 1; i <= 12; i++) {
hashMap.put(i, "hello");
}
hashMap.put("aaa", "bbb");
System.out.println("hashMap=" + hashMap);//12个 k-v
//布置一个任务，自己设计代码去验证，table 的扩容
//0 -> 16(12) -> 32(24) -> 64(64*0.75=48)-> 128 (96) ->
//自己设计程序，验证-》 增强自己阅读源码能力. 看别人代码.
}
}
class A {
private int num;
public A(int num) {
this.num = num;
}
//所有的A对象的hashCode都是100
// @Override
// public int hashCode() {
// return 100;
// }
@Override
public String toString() {
return "\nA{" +
"num=" + num +
'}';
}
}