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HashMap currentHashMap总结

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HashMap currentHashMap总结HashMap不同点：（1）JDK1.7用的是头插法，而JDK1.8及之后使用的都是尾插法，那么他们为什么要这样做呢？因为JDK1.7是用单链表进行的纵向延伸，当采用头插法时会容易出现逆序且环形链表死循环问题。但是在JDK1.8之后是因为加入了红黑树使用尾插法，能够避免出现逆序且链表死循环的问题。（2）扩容后数据存储位置的计算方式也不一样：1.在JDK1.7的时候是直接用hash值和需要扩…

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

HashMap

不同点：
（1）JDK1.7用的是头插法，而JDK1.8及之后使用的都是尾插法，那么他们为什么要这样做呢？因为JDK1.7是用单链表进行的纵向延伸，当采用头插法时会容易出现逆序且环形链表死循环问题。但是在JDK1.8之后是因为加入了红黑树使用尾插法，能够避免出现逆序且链表死循环的问题。

（2）扩容后数据存储位置的计算方式也不一样：1. 在JDK1.7的时候是直接用hash值和需要扩容的二进制数进行&（这里就是为什么扩容的时候为啥一定必须是2的多少次幂的原因所在，因为如果只有2的n次幂的情况时最后一位二进制数才一定是1，这样能最大程度减少hash碰撞）（hash值 & length-1）

2、而在JDK1.8的时候直接用了JDK1.7的时候计算的规律，也就是扩容前的原始位置+扩容的大小值=JDK1.8的计算方式，而不再是JDK1.7的那种异或的方法。但是这种方式就相当于只需要判断Hash值的新增参与运算的位是0还是1就直接迅速计算出了扩容后的储存方式。

在计算hash值的时候，JDK1.7用了9次扰动处理=4次位运算+5次异或，而JDK1.8只用了2次扰动处理=1次位运算+1次异或。

hashmap1.8/1.7区别

哈希表如何解决Hash冲突？

在这里插入图片描述

转载：
作者：依本多情
来源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/qq_36520235/article/details/82417949
版权声明：本文为博主原创文章，转载请附上博文链接！

1.7

hashMap结构

/**
 * The default initial capacity - MUST be a power of two.
 * 初始桶大小，因为底层是数组，所以这是数组的大小
 */
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16

/**
 * The maximum capacity, used if a higher value is implicitly specified
 * by either of the constructors with arguments.
 * MUST be a power of two <= 1<<30.
 * 桶最大值
 */
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

/**
 * The load factor used when none specified in constructor.
 * 默认的负载因子 为0.75
 */
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

/**
 * An empty table instance to share when the table is not inflated.
 */
static final Entry<?,?>[] EMPTY_TABLE = {};

/**
 * The table, resized as necessary. Length MUST Always be a power of two.
 * 真正存放数据的数组
 */
transient Entry<K,V>[] table = (Entry<K,V>[]) EMPTY_TABLE;

/**
 * The number of key-value mappings contained in this map.
 * Map存放数量的大小
 */
transient int size;

/**
 * The next size value at which to resize (capacity * load factor).
 * 桶大小，可在初始化时显式指定
 * @serial
 */
// If table == EMPTY_TABLE then this is the initial capacity at which the
// table will be created when inflated.
int threshold;

/**
 * The load factor for the hash table.
 * 负载因子，可在初始化时显式指定
 *
 * @serial
 */
final float loadFactor;

Entry的实现

static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
    final K key;
    V value;
    Entry<K,V> next;
    int hash;

    /**
     * Creates new entry.
     */
    Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) {
        value = v;
        next = n;
        key = k;
        hash = h;
    }

    public final K getKey() {
        return key;
    }

    public final V getValue() {
        return value;
    }

    public final V setValue(V newValue) {
        V oldValue = value;
        value = newValue;
        return oldValue;
    }

    public final boolean equals(Object o) {
        if (!(o instanceof Map.Entry))
            return false;
        Map.Entry e = (Map.Entry)o;
        Object k1 = getKey();
        Object k2 = e.getKey();
        if (k1 == k2 || (k1 != null && k1.equals(k2))) {
            Object v1 = getValue();
            Object v2 = e.getValue();
            if (v1 == v2 || (v1 != null && v1.equals(v2)))
                return true;
        }
        return false;
    }

    public final int hashCode() {
        return Objects.hashCode(getKey()) ^ Objects.hashCode(getValue());
    }

    public final String toString() {
        return getKey() + "=" + getValue();
    }

    /**
     * This method is invoked whenever the value in an entry is
     * overwritten by an invocation of put(k,v) for a key k that's already
     * in the HashMap.
     */
    void recordAccess(HashMap<K,V> m) {
    }

    /**
     * This method is invoked whenever the entry is
     * removed from the table.
     */
    void recordRemoval(HashMap<K,V> m) {
    }
}

Entry 是 HashMap 中的一个内部类，从他的成员变量很容易看出：

key是写入的键；
value是key对应的值；
next用于实现链表结构，指向下一个链表节点；
hash存放的是当前key的hashCode。

put源码：

public V put(K key, V value) {
    // 判断当前数组是否需要初始化
    if (table == EMPTY_TABLE) {
        inflateTable(threshold);
    }
    // 如果 key 为空，则 put 一个空值进去
    if (key == null)
        return putForNullKey(value);
    // 根据 key 计算出 hashcode
    int hash = hash(key);
    // 根据计算出的 hashcode 定位出所在桶
    int i = indexFor(hash, table.length);
    // 如果桶是一个链表则需要遍历判断里面的 hashcode、key 是否和传入 key 相等，如果相等则进行覆盖，并返回原来的值
    for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
        Object k;
        if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
            V oldValue = e.value;
            e.value = value;
            e.recordAccess(this);
            return oldValue;
        }
    }

    modCount++;
    // 如果桶是空的，说明当前位置没有数据存入；新增一个 Entry 对象写入当前位置
    addEntry(hash, key, value, i);
    return null;
}

/**
 * Adds a new entry with the specified key, value and hash code to
 * the specified bucket.  It is the responsibility of this
 * method to resize the table if appropriate.
 *
 * Subclass overrides this to alter the behavior of put method.
 */
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
    // 判断是否需要扩容
    if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) {
        // 如果需要就进行两倍扩充，并将当前的 key 重新 hash 并定位
        resize(2 * table.length);
        hash = (null != key) ? hash(key) : 0;
        bucketIndex = indexFor(hash, table.length);
    }

    // 将当前位置的桶传入到新建的桶中，如果当前桶有值就会在位置形成链表
    createEntry(hash, key, value, bucketIndex);
}

/**
 * Like addEntry except that this version is used when creating entries
 * as part of Map construction or "pseudo-construction" (cloning,
 * deserialization).  This version needn't worry about resizing the table.
 *
 * Subclass overrides this to alter the behavior of HashMap(Map),
 * clone, and readObject.
 */
void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
    Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
    table[bucketIndex] = new Entry<>(hash, key, value, e);
    size++;
}

1.8

JDK1.8 以后的HashMap使用的是数组+链表+红黑树的数据结构（当链表的深度达到8的时候，也就是默认阈值，就会自动扩容把链表转成红黑树的数据结构来把时间复杂度从O（n）变成O（logN）提高了效率）
在这里插入图片描述
核心成员变量源码

/**
 * The default initial capacity - MUST be a power of two.
 */
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16

/**
 * The maximum capacity, used if a higher value is implicitly specified
 * by either of the constructors with arguments.
 * MUST be a power of two <= 1<<30.
 */
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

/**
 * The load factor used when none specified in constructor.
 */
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

/**
 * The bin count threshold for using a tree rather than list for a
 * bin.  Bins are converted to trees when adding an element to a
 * bin with at least this many nodes. The value must be greater
 * than 2 and should be at least 8 to mesh with assumptions in
 * tree removal about conversion back to plain bins upon
 * shrinkage.
 * 用于判断是否需要将链表转换为红黑树的阈值
 */
static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;

/**
 * The bin count threshold for untreeifying a (split) bin during a
 * resize operation. Should be less than TREEIFY_THRESHOLD, and at
 * most 6 to mesh with shrinkage detection under removal.
 */
static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;

/**
 * The smallest table capacity for which bins may be treeified.
 * (Otherwise the table is resized if too many nodes in a bin.)
 * Should be at least 4 * TREEIFY_THRESHOLD to avoid conflicts
 * between resizing and treeification thresholds.
 */
static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;

/**
 * JDK1.7是HashEntry，1.8修改为Node
 */
transient Node<K,V>[] table;

/**
 * Holds cached entrySet(). Note that AbstractMap fields are used
 * for keySet() and values().
 */
transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet;

/**
 * The number of key-value mappings contained in this map.
 */
transient int size;

/**
 * The number of times this HashMap has been structurally modified
 * Structural modifications are those that change the number of mappings in
 * the HashMap or otherwise modify its internal structure (e.g.,
 * rehash).  This field is used to make iterators on Collection-views of
 * the HashMap fail-fast.  (See ConcurrentModificationException).
 */
transient int modCount;

int threshold;

/**
 * The load factor for the hash table.
 *
 * @serial
 */
final float loadFactor;

put源码

/**
 1. Implements Map.put and related methods
 2.  3. @param hash hash for key
 4. @param key the key
 5. @param value the value to put
 6. @param onlyIfAbsent if true, don't change existing value
 7. @param evict if false, the table is in creation mode.
 8. @return previous value, or null if none
 */
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
               boolean evict) {
    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
    // 判断当前桶是否为空，空的就需要初始化（resize 中会判断是否进行初始化）
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
        n = (tab = resize()).length;
    // 根据当前 key 的 hashcode 定位到具体的桶中并判断是否为空，为空表明没有 Hash 冲突就直接在当前位置创建一个新桶即可
    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 &&
                // 如果当前桶有值（ Hash 冲突），那么就要比较当前桶中的 key、key 的 hashcode 与写入的 key 是否相等，相等就赋值给 e
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            e = p;
        // 如果当前桶为红黑树，那就要按照红黑树的方式写入数据
        else if (p instanceof TreeNode)
            e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
        else {
            // 如果是个链表，就需要将当前的 key、value 封装成一个新节点写入到当前桶的后面（形成链表）
            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                if ((e = p.next) == null) {
                    p.next = newNode(hash, key, value, null);
                    // 判断当前链表的大小是否大于预设的阈值，大于时就要转换为红黑树
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                        treeifyBin(tab, hash);
                    break;
                }
                // 如果在遍历过程中找到 key 相同时直接退出遍历
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    break;
                p = e;
            }
        }
        // 如果 e != null 就相当于存在相同的 key，那就需要将值覆盖
        if (e != null) { // existing mapping for key
            V oldValue = e.value;
            if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                e.value = value;
            afterNodeAccess(e);
            return oldValue;
        }
    }
    ++modCount;
    // 判断是否需要进行扩容
    if (++size > threshold)
        resize();
    afterNodeInsertion(evict);
    return null;
}

1、判断当前桶是否为空，空的就需要初始化（resize 中会判断是否进行初始化）。
2、根据当前 key 的 hashcode 定位到具体的桶中并判断是否为空，为空表明没有 Hash 冲突就直接3在当前位置创建一个新桶即可。
3、如果当前桶有值（ Hash 冲突），那么就要比较当前桶中的 key、key 的 hashcode 与写入的 key 是否相等，相等就赋值给 e,在第 8 步的时候会统一进行赋值及返回。
4、如果当前桶为红黑树，那就要按照红黑树的方式写入数据。
5、如果是个链表，就需要将当前的 key、value 封装成一个新节点写入到当前桶的后面（形成链表）。
6、接着判断当前链表的大小是否大于预设的阈值，大于时就要转换为红黑树。
7、如果在遍历过程中找到 key 相同时直接退出遍历。
8、如果 e != null 就相当于存在相同的 key,那就需要将值覆盖。
9、最后判断是否需要进行扩容。
在这里插入图片描述

currentHashMap

1.7

1.8

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