hashmap7源碼分析

㈠ idea debug進入HashMap源碼時傳參不正確

我測試了下面的代碼：

綜上，jvm在啟動的時候會在程序背後隱式地將一些配置啊什麼的通過put方法放到某些地方，不用關心，你遇到的情況是正常的也是正確的

㈡ 2021-01-18：java中，HashMap的創建流程是什麼

jdk1.7創建流程：
三種構造器。
1.初始容量不能為負數，默認16。
2.初始容量大於最大容量時，初始容量等於最大容量。
3.負載因子必須大於0，默認0.75。
4.根據初始容量算出容量，容量是2的n次冪。
5.設置負載因子loadFactor 。
6.設置容量極限threshold。
7.設置table數組。
8.調用init()空方法。
參數為集合的構造器。
1.調用有兩個參數的構造器。
2.inflateTable方法。初始化table數組。
3.putAllForCreate方法。遍歷參數，放入當前map。
jdk1.8創建流程：
兩種構造器。
1.初始容量不能為負數，默認16。
2.初始容量大於最大容量時，初始容量等於最大容量。
3.負載因子必須大於0，默認0.75。
4.設置負載因子loadFactor 。
5.設置容量極限threshold，調用tableSizeFor方法，大於initialCapacity的最小的二次冪數值 。。
無參構造器。
1.只設置了負載因子，其他什麼都沒做。
參數為集合的構造器。
1.設置負載因子。
2.putMapEntries方法。遍歷參數，放入當前map。
***
[HashMap源碼分析（jdk7）](https://www.cnblogs.com/fsmly/p/11278561.html)
[JDK1.8中的HashMap實現](https://www.cnblogs.com/doufuyu/p/10874689.html)
[評論](https://user.qzone.qq.com/3182319461/blog/1610924590)

㈢ java7和java8對hashmap做了哪些優化

HashMap的原理介紹

此乃老生常談，不作仔細解說。
一句話概括之：HashMap是一個散列表，它存儲的內容是鍵值對(key-value)映射。

Java 7 中HashMap的源碼分析

首先是HashMap的構造函數代碼塊1中，根據初始化的Capacity與loadFactor（載入因子）初始化HashMap.
//代碼塊1
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
initialCapacity);
if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +loadFactor);

this.loadFactor = loadFactor;
threshold = initialCapacity;
init();
}

Java7中對於<key1,value1>的put方法實現相對比較簡單，首先根據 key1 的key值計算hash值，再根據該hash值與table的length確定該key所在的index,如果當前位置的Entry不為null，則在該Entry鏈中遍歷，如果找到hash值和key值都相同，則將值value覆蓋，返回oldValue；如果當前位置的Entry為null，則直接addEntry。
代碼塊2
public V put(K key, V value) {
if (table == EMPTY_TABLE) {
inflateTable(threshold);
}
if (key == null)
return putForNullKey(value);
int hash = hash(key);
int i = indexFor(hash, table.length);
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++;
addEntry(hash, key, value, i);
return null;
}

//addEntry方法中會檢查當前table是否需要resize
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) {
resize(2 * table.length); //當前map中的size 如果大於threshole的閾值，則將resize將table的length擴大2倍。
hash = (null != key) ? hash(key) : 0;
bucketIndex = indexFor(hash, table.length);
}

createEntry(hash, key, value, bucketIndex);
}

Java7 中resize（）方法的實現比較簡單，將OldTable的長度擴展，並且將oldTable中的Entry根據rehash的標記重新計算hash值和index移動到newTable中去。代碼如代碼塊3中所示，
//代碼塊3 --JDK7中HashMap.resize()方法
void resize(int newCapacity) {
Entry[] oldTable = table;
int oldCapacity = oldTable.length;
if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return;
}

Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];
transfer(newTable, initHashSeedAsNeeded(newCapacity));
table = newTable;
threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1);
}

/**
* 將當前table的Entry轉移到新的table中
*/
void transfer(Entry[] newTable, boolean rehash) {
int newCapacity = newTable.length;
for (Entry<K,V> e : table) {
while(null != e) {
Entry<K,V> next = e.next;
if (rehash) {
e.hash = null == e.key ? 0 : hash(e.key);
}
int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
e.next = newTable[i];
newTable[i] = e;
e = next;
}
}
}

HashMap性能的有兩個參數：初始容量(initialCapacity) 和載入因子(loadFactor)。容量 是哈希表中桶的數量，初始容量只是哈希表在創建時的容量。載入因子 是哈希表在其容量自動增加之前可以達到多滿的一種尺度。當哈希表中的條目數超出了載入因子與當前容量的乘積時，則要對該哈希表進行 rehash 操作（即重建內部數據結構），從而哈希表將具有大約兩倍的桶數。
根據源碼分析可以看出：在Java7 中 HashMap的entry是按照index索引存儲的，遇到hash沖突的時候採用拉鏈法解決沖突，將沖突的key和value插入到鏈表list中。
然而這種解決方法會有一個缺點，假如key值都沖突，HashMap會退化成一個鏈表，get的復雜度會變成O(n)。
在Java8中為了優化該最壞情況下的性能，採用了平衡樹來存放這些hash沖突的鍵值對，性能由此可以提升至O(logn)。
代碼塊4 -- JDK8中HashMap中常量定義
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4;
static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8; // 是否將list轉換成tree的閾值
static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6; // 在resize操作中，決定是否untreeify的閾值
static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64; // 決定是否轉換成tree的最小容量
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f; // default的載入因子

在Java 8 HashMap的put方法實現如代碼塊5所示，
代碼塊5 --JDK8 HashMap.put方法
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length; //table為空的時候，n為table的長度
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null); // (n - 1) & hash 與Java7中indexFor方法的實現相同，若i位置上的值為空，則新建一個Node，table[i]指向該Node。
else {
// 若i位置上的值不為空，判斷當前位置上的Node p 是否與要插入的key的hash和key相同
Node<K,V> e; K k;
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;//相同則覆蓋之
else if (p instanceof TreeNode)
// 不同，且當前位置上的的node p已經是TreeNode的實例，則再該樹上插入新的node。
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
// 在i位置上的鏈表中找到p.next為null的位置，binCount計算出當前鏈表的長度，如果繼續將沖突的節點插入到該鏈表中，會使鏈表的長度大於tree化的閾值，則將鏈表轉換成tree。
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
if (e.hash == hash &&
((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;
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
++modCount;
if (++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}

再看下resize方法，由於需要考慮hash沖突解決時採用的可能是list 也可能是balance tree的方式，因此resize方法相比JDK7中復雜了一些,
代碼塊6 -- JDK8的resize方法
inal Node<K,V>[] resize() {
Node<K,V>[] oldTab = table;
int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
int oldThr = threshold;
int newCap, newThr = 0;
if (oldCap > 0) {
if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;//如果超過最大容量，無法再擴充table
return oldTab;
}
else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
newThr = oldThr << 1; // threshold門檻擴大至2倍
}
else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
newCap = oldThr;
else { // zero initial threshold signifies using defaults
newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
}
if (newThr == 0) {
float ft = (float)newCap * loadFactor;
newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
(int)ft : Integer.MAX_VALUE);
}
threshold = newThr;
@SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];// 創建容量為newCap的newTab，並將oldTab中的Node遷移過來，這里需要考慮鏈表和tree兩種情況。

㈣ HashMap是什麼東西

HashMap，中文名哈希映射，HashMap是一個用於存儲Key-Value鍵值對的集合，每一個鍵值對也叫做Entry。這些個鍵值對（Entry）分散存儲在一個數組當中，這個數組就是HashMap的主幹。HashMap數組每一個元素的初始值都是Null。

HashMap是基於哈希表的 Map 介面的實現。此實現提供所有可選的映射操作，並允許使用 null 值和 null 鍵。（除了非同步和允許使用 null 之外，HashMap 類與 Hashtable 大致相同。）此類不保證映射的順序，特別是它不保證該順序恆久不變。

(4)hashmap7源碼分析擴展閱讀：

因為HashMap的長度是有限的，當插入的Entry越來越多時，再完美的Hash函數也難免會出現index沖突的情況。

HashMap數組的每一個元素不止是一個Entry對象，也是一個鏈表的頭節點。每一個Entry對象通過Next指針指向它的下一個Entry節點。當新來的Entry映射到沖突的數組位置時，只需要插入到對應的鏈表即可。