HashMap原理 — 扩容机制及存取原理

如题所述

第1个回答  2022-06-28

回顾一下基本概念:

一. put方法

HashMap使用哈希算法得到数组中保存的位置,然后调用put方法将key-value对保存到table变量中。我们通过图来演示一下存储的过程。

简单解释一下:

我们关注一下这里面最重要的三个方法,hash(),putVal(),resize().

1. hash方法

我们通过hash方法计算索引,得到数组中保存的位置,看一下源码

我们可以看到HashMap中的hash算法是通过key的hashcode值与其hashcode右移16位后得到的值进行异或运算得到的,那么为什么不直接使用key.hashCode(),而要进行异或操作?我们知道hash的目的是为了得到进行索引,而hash是有可能冲突的,也就是不同的key得到了同样的hash值,这样就很容易产业碰撞,如何减少这种情况的发生呢,就通过上述的hash(Object key)算法将hashcode 与 hashcode的低16位做异或运算,混合了高位和低位得出的最终hash值,冲突的概率就小多了。举个例子:

我们的hash(Object key)算法一个道理,最终的hash值混合了高位和低位的信息,掺杂的元素多了,那么最终hash值的随机性越大,而HashMap的table下标依赖于最终hash值与table.length()-1的&运算,这里的&运算类似于挑包子的过程,自然冲突就小得多了。计算过程如下:

2. putVal方法

通过putVal方法将传递的key-value对添加到数组table中。

3. resize方法

HashMap通过resize()方法进行扩容,容量规则为2的幂次

二. get方法

我们先简单说一下get(Object key)流程,通过传入的key通过hash()算法得到hash值,在通过(n - 1) & hash找到数组下标,如果数组下标所对应的node值正好key一样就返回,否则找到node.next找到下一个节点,看是否是treenNode,如果是,遍历红黑树找到对应node,如果不是遍历链表找到node。我们看一下源码

这几个方法是核心,虽然HashMap还有很多常用方法,不过大体和这几个方法有关,或者实现逻辑相似,这里就不再多说了。

三. 总结

本文在上一章基本概念和底层结构的基础上,从源码的角度讲解了扩容机制以及存取原理,主要分析了put方法和get方法,put方法的核心为hash(),putVal(),resize(),get方法的核心为getNode()。

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