⑴ HashMap源码分析
HashMap(jdk 1.8)
使用哈希表存储键值对,底层是一个存储Node的table数组。其基本的运行逻辑是,table数组的每一个元素是一个槽,用于存储Node对象,向Hash表中插入键值对时,首先计算键的hash值,并对数组容量(即数组长度)取余,定位该键值对应放在哪个槽中,若槽中已经存在元素(即哈希冲突),将Node节点插入到冲突链表尾端,当该槽中结点超过一定数量(默认为8)并且哈希表容量超过一定值(默认为64)时,对该链表进行树化。低于一定数量(默认为6)后进行resize时,树形结构又会链表化。当哈希表的总节点数超过阈值时,对哈希表进行扩容,容量翻倍。
由于哈希表需要用到key的哈希函数,因此对于自定义类作为key使用哈希表时,需要重写哈希函数,保证相等的key哈希值相同。
由于扩容或树化过程Node节点的位置会发生改变,因此哈希表是无序的,不同时期遍历同一张哈希表,得到的节点顺序会不同。
成员变量
Hash表的成员变量主要有存储键值对的table数组,size,装载因子loadFactory,阈值theshold,容量capacity。
table数组:
哈希表的实质就是table数组,它用来存储键值对。哈希表中内部定义了Node类来封装键值对。
Node类实现了Map的Entry接口。包括key,value,下一个Node指针和key的hash值。
容量Capacity:
HashMap中没有专门的属性存储容量,容量等于table.lenth,即数组的长度,默认初始化容量为16。初始化时,可以指定哈希表容量,但容量必须是2的整数次幂,在初始化过程中,会调用tableSizeFor函数,得到一个不小于指定容量的2的整数次幂,暂时存入到threshold中。
注意,若容量设置过大,那么遍历整个哈希表需要耗费更多的时间。
阈值threshold:
指定当前hash表最多存储多少个键值对,当size超过阈值时,hash表进行扩容,扩容后容量翻倍。
loadFactory:
threshold=capacity*loadFactory。
装填因子的大小决定了哈希表存储键值对数量的能力,它直接影响哈希表的查找性能。初始化时可以指定loadFactory的值,默认为0.75。
初始化过程
哈希表有3个构造函数,用户可以指定哈希表的初始容量和装填因子,但初始化过程只是简单填入这两个参数,table数组并没有初始化。注意,这里的initialCapacity会向上取2的整数次幂并暂时保存到threshold中。
table数组的初始化是在第一次插入键值对时触发,实际在resize函数中进行初始化。
hash过程与下标计算
哈希表是通过key的哈希值决定Node放入哪个槽中, 在java8中 ,hash表没有直接用key的哈希值,而是自定义了hash函数。
哈希表中的key可以为null,若为null,哈希值为0,否则哈希值(一共32位)的高16位不变,低16位与高16位进行异或操作,得到新的哈希值。(h >>> 16,表示无符号右移16位,高位补0,任何数跟0异或都是其本身,因此key的hash值高16位不变。)
之所以这样处理,是与table的下标计算有关
因为,table的长度都是2的幂,因此index仅与hash值的低n位有关(n-1为0000011111的形式),hash值的高位都被与操作置为0了,相当于hash值对n取余。
由于index仅与hash值的低n位有关,把哈希值的低16位与高16位进行异或处理,可以让Node节点能更随机均匀得放入哈希表中。
get函数:
V get(Object key) 通过给定的key查找value
先计算key的哈希值,找到对应的槽,遍历该槽中所有结点,如果结点中的key与查找的key相同或相等,则返回value值,否则返回null。
注意,如果返回值是null,并不一定是没有这种KV映射,也有可能是该key映射的值value是null,即key-null的映射。也就是说,使用get方法并不能判断这个key是否存在,只能通过containsKey方法来实现。
put函数
V put(K key, V value) 存放键值对
计算key的哈希值,找到哈希表中对应的槽,遍历该链表,如果发现已经存在包含该key的Node,则把新的value放入该结点中,返回该结点的旧value值(旧value可能是null),如果没有找到,则创建新结点插入到 链表尾端 (java7使用的是头插法),返回null。插入结点后需要判断该链表是否需要树化,并且判断整个哈希表是否需要扩容。
由该算法可以看出,哈希表中不会有两个key相同的键值对。
resize函数
resize函数用来初始化或扩容table数组。主要做了两件事。
1.根据table数组是否为空判断初始化还是扩容,计算出相应的newCap和newThr,新建table数组并设置新的threshold。
2.若是进行扩容,则需要将原数组中的Node移植到新的数组中。
由于数组扩容,原来键值对可能存储在新数组不同的槽中。但由于键值对位置是对数组容量取余(index=hash(key)&(Capacity-1)),由于Capacity固定为2的整数次幂,并新的Capacity(newCap)是旧的两倍(oldCap)。因此,只需要判断每个Node中的hash值在oldCap二进制那一位上是否为0(hash&oldCap==0),若为0,对newCap取余值与oldCap相同,Node在新数组中槽的位置不变,若为1,新的位置是就得位置加一个oldCap值。
因此hashMap的移植算法是,遍历旧的槽:
若槽为空,跳过。
若槽只有一个Node,计算该Node在新数组中的位置,放入新槽中。
若槽是一个链表,则遍历这个链表,分别用loHead,loTail,hiHead,hiTail两组指针建立两个链表,把hash值oldCap位为0的Node节点放入lo链表中,hash值oldCap位为1的节点放入hi链表中,之后将两个链表分别插入到新数组中,实现原键值对的移植。
lo链表放入新数组原来位置,hi链表放入新数组原来位置+oldCap中
树化过程 :
当一个槽中结点过多时,哈希表会将链表转换为红黑树,此处挖个坑。
[总结] java8中hashMap的实现原理与7之间的区别:
1.hash值的计算方法不同 2.链表采用尾插法,之前是头插法 3.加入了红黑树结构
⑵ Mapbox源码分析(2)url解析
通过源码,我们来一步步分析Mapbox地图引擎如何进行指定字符串变量解析成url地址加载的,这里是基于5.3.0的版本.
在官方demo中,我们不仅可以加载本地样式文件,已定义样式文件和网络在线文件,它们的格式分别是
1. "asset://test.json"
2 . "https://www.mapbox.com/android-docs/files/mapbox-raster-v8.json"
3 . "mapbox://styles/mapbox/streets-v10"
这些格式,那么Mapbox如果解析这些字符串去获取到需要的样式数据呢?我们从 Mapbox源码分析(1)样式加载 这篇的loadURL()方法开始看起
我们在这里看到,样式的数据是通过fileSource.request进行请求加载的,通过调试我们发现这个fileSource是FileSource的子类DefaultFileSource,那么我们先看看这个DefaultFileSource是什么时候传进来的
我们在这里看到,是在构造方法时对fileSource变量进行初始化的,那么我们只需要看到Style::Impl对象什么时候构造的,便知道了fileSource的来源,继续往回找
在这里我们发现Impl对象的fileSource是Style对象构造时传进来的,那么我们继续往回找
这里我们看到Style对象是通过map.cpp里的getStyle对象获取的,而style对象是在Map::Impl::Impl构造方法时初始化的,继续往回找
这里我们其实也能大概猜出来Map::Impl对象是在Map构造方法时初始化的,那么map对象又是什么时候初始化的,是不是觉得很绕,马上就快到了,我们找到native_map_view.cpp文件,发现在NativeMapView构造方法中构造了map对象
到这里我们已经基本清楚fileSource的来源了,是JAVA层NativeMapView对象初始化的时候传下来的,我们继续看到开头,既然我们已经知道fileSource对象是DefaultFileSource,那么它调用的request方法,也就是调用的DefaultFileSource的request方法,这里我们看到default_file_source.cpp文件
这里我们看到它转到了它的实现类的request方法
这里我们可以看到根据url的不同,和加载方法的不同,将请求分别转给了assetFileSource,localFileSource,onlineFileSource等的request方法,这里我们看onlineFileSource的request方法
看到这里我们看到根据请求的类型不同,去处理不同的url,在这些参数里我们看下apiBaseURL这个变量,这是一个base url,指定了服务器地址,我们在constants.hpp文件中找到了它
constexpr const char* API_BASE_URL = "https://api.mapbox.com";
继续往下看,我们选normalizeStyleURL()方法往下看
这里我们看到它先验证了一下url,然后将url字符串包装成URL对象,然后进行一个拼接成tpl变量,最后再通过transformURL函数进行一个转换,这里我们先看它如何包装这个URL对象的
这里我们看到它将字符串分解成query,scheme,domain,path四个变量进行存储,我们再看看transformURL()函数
这里我们看到根据url的不同变量值进行了再次字符串拼接,甚至根据路径的不同,继续拆分成Path对象,最后将拼接结果返回,到这里有关url解析拼接的过程就讲完了.
⑶ golang map源码浅析
golang 中 map的实现结构为: 哈希表 + 链表。 其中链表,作用是当发生hash冲突时,拉链法生成的结点。
可以看到, []bmap 是一个hash table, 每一个 bmap是我们常说的“桶”。 经过hash 函数计算出来相同的hash值, 放到相同的桶中。 一个 bmap中可以存放 8个 元素, 如果多出8个,则生成新的结点,尾接到队尾。
以上是只是静态文件 src/runtime/map.go 中的定义。 实际上编译期间会给它加料 ,动态地创建一个新的结构:
上图就是 bmap的内存模型, HOB Hash 指的就是 top hash。 注意到 key 和 value 是各自放在一起的,并不是 key/value/key/value/... 这样的形式。源码里说明这样的好处是在某些情况下可以省略掉 padding 字段,节省内存空间。
每个 bmap设计成 最多只能放 8 个 key-value 对 ,如果有第 9 个 key-value 落入当前的 bmap,那就需要再构建一个 bmap,通过 overflow 指针连接起来。
map创建方法:
我们实际上是通过调用的 makemap ,来创建map的。实际工作只是初始化了hmap中的各种字段,如:设置B的大小, 设置hash 种子 hash 0.
注意 :
makemap 返回是*hmap 指针, 即 map 是引用对象, 对map的操作会影响到结构体内部 。
使用方式
对应的是下面两种方法
map的key的类型,实现了自己的hash 方式。每种类型实现hash函数方式不一样。
key 经过哈希计算后得到hash值,共 64 个 bit 位。 其中后B 个bit位置, 用来定位当前元素落在哪一个桶里, 高8个bit 为当前 hash 值的top hash。 实际上定位key的过程是一个双重循环的过程, 外层循环遍历 所有的overflow, 内层循环遍历 当前bmap 中的 8个元素 。
举例说明: 如果当前 B 的值为 5, 那么buckets 的长度 为 2^5 = 32。假设有个key 经过hash函数计算后,得到的hash结果为:
外层遍历bucket 中的链表
内层循环遍历 bmap中的8个 cell
建议先不看此部分内容,看完后续 修改 map中元素 -> 扩容 操作后 再回头看此部分内容。
扩容前的数据:
等量扩容后的数据:
等量扩容后,查找方式和原本相同, 不多做赘述。
两倍扩容后的数据
两倍扩容后,oldbuckets 的元素,可能被分配成了两部分。查找顺序如下:
此处只分析 mapaccess1 ,。 mapaccess2 相比 mapaccess1 多添加了是否找到的bool值, 有兴趣可自行看一下。
使用方式:
步骤如下:
扩容条件 :
扩容的标识 : h.oldbuckets != nil
假设当前定位到了新的buckets的3号桶中,首先会判断oldbuckets中的对应的桶有没有被搬迁过。 如果搬迁过了,不需要看原来的桶了,直接遍历新的buckets的3号桶。
扩容前:
等量扩容结果
双倍扩容会将old buckets上的元素分配到x, y两个部key & 1 << B == 0 分配到x部分,key & 1 << B == 1 分配到y部分
注意: 当前只对双倍扩容描述, 等量扩容只是重新填充了一下元素, 相对位置没有改变。
假设当前map 的B == 5,原本元素经过hash函数计算的 hash 值为:
因为双倍扩容之后 B = B + 1,此时B == 6。key & 1 << B == 1, 即 当前元素rehash到高位,新buckets中 y 部分. 否则 key & 1 << B == 0 则rehash到低位,即x 部分。
使用方式:
可以看到,每一遍历生成迭代器的时候,会随机选取一个bucket 以及 一个cell开始。 从前往后遍历,再次遍历到起始位置时,遍历完成。
https://www.qcrao.com/2019/05/22/dive-into-go-map/
https://draveness.me/golang/docs/part2-foundation/ch03-datastructure/golang-hashmap/
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⑷ 在OpenGL中,函数glMap2f具体怎么用及如何确定参数如何确定控制点
int x = 5;
int y = 4;
int z = 3;
float u1=0;
float u2=1;
float v1=0;
float v2=1;
int n=100;
float data[x][y][z]={...};
Gl.glMap2f(Gl.GL_MAP2_VERTEX_3, u1, u2, z, y, v1, v2, z * y, x, &data[0][0][0]);
.
.
.
Gl.glMapGrid2f(n, u1, u2, n, v1, v2);
Gl.glEvalMesh2(Gl.GL_FILL, 0, n, 0, n);
大致帆粗巧就这样态键 意凳源思一下