HashMap学习笔记

时间:2022-12-14 14:26:49
 
 

概述

 

HashMap是Map接口的一个哈希表的实现,内部是一个数组表示的。数组中的元素叫做一个Node,一个Node可以一个是一个简单的表示键值对的二元组,也可以是一个复杂的TreeNode。如果是一个一个简单的二元组,则可以通过Node的next域构成构成一个链表。

  transient Node<K,V>[] table;
 

当需要遍历Map的时候,建议使用entrySet域来进行遍历,而不是keySet。因为entrySet其实返回的是一个特殊的set,这个set并未保存任何元素,而是定义了一个特殊的迭代器,这个迭代器直接遍历map中的table,因此能直接得到一个entry的键和值,也就是说,使用entrySet进行遍历的时候,一次遍历即可。(hash冲突除外)。而使用keyset得到的只是key的set,使用key去获取value的时候,还需要进行一次查找。

 

如果只需要值,那么就调用values方法,此方法返回一个特殊的集合,它保存了一个entryset,并使用entryset的迭代器对table进行访问,因此效率也是很高的。

 

方法详述

  • comparableClassFor
    Class<?> comparableClassFor(Object x)

    获取对象x的可比较的class,即尝试从对象x中找到一个Comparable<x.getClass()> 对象。

    首先检查对象x是否是一个comparable的实例:

    if (x instanceof Comparable)

    如果是的话,获取x的class,顺便检查一下是否是String,因为Stirng是用的最多的,顺便加个速。

    如果不是String类,那么就获取此类直接实现的接口(注意,一定是直接实现的)。

    c.getGenericInterfaces())

    然后判断每个父接口是否是参数化类型,且参数化类型的具体类型为compare:

    if (((t = ts[i]) instanceof ParameterizedType) &&

    ((p = (ParameterizedType)t).getRawType() ==

    Comparable.class)

    如果是的话,取出此参数化类型的实际参数类型,如果确实存在,且参数类型和对象x的类型相同,那么这个父接口就是最终要找的comparable接口了。

    (as = p.getActualTypeArguments()) != null &&

    as.length == 1 && as[0] == c) //

  • tableSizeFor

          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;

    这段代码非常巧妙,通过位移和或运算计算出比cap大的最小的2的N次方的值。
    第一行:cap-1是为了解决cap本来就是2的N次方的问题。

    然后进行一次右移,一次右移的效果是:如果某一为本来是1,那么一次位移并或之后,它的低一位也会变成1.这样就将一个1变为2个1了。如果本来是0,那么还是0.

    第一步已经将一个1变为2个1了,那么第二步右移两位,就能将两个1变为4个1,接着变为8个1,16个1,最多不超过32个1.

    这个数字最终的效果是,从低往高看,后面的位数上全是1,然后这个数加1,就是原始的cap的2的N次方最小值了。

  • putVal

    第一步:找到带加入的key所在的桶,使用的办法是用桶数组的大小减1然后和hey的哈希值进行与,这其实是让key的哈希值对桶的大小取余的简便操作,提升了效率。

    第二步:如果桶中当前没有元素,则加入,完成。如果桶中已经有值了,说明发生了hash冲突,此时需要将新加入的值沿着桶中已有的值往下排,构成一个链表。

    在第二中,如果一个桶中的元素超过了一个阀值,默认为8,则不再使用链表来保存桶中的元素,而是改成用二叉查找树来保存,以提高检索效率。

    如果桶中的元素当前已经是一个二叉查找树了,那么就加新元素加入到树中。

    加入一个新元素之后,需要检查Map的数量是否满足填装因子的限制,如果不满足了,需要进行重新hash。