标签：java集合源码剖析 java map 数据结构 遍历
HashMap简介
HashMap是基于哈希表实现的，每一个元素是一个key-value对，其内部通过单链表解决冲突问题，容量不足（超过了阀值）时，同样会自动增长。
HashMap是非线程安全的，只是用于单线程环境下，多线程环境下可以采用concurrent并发包下的concurrentHashMap。
HashMap 实现了Serializable接口，因此它支持序列化，实现了Cloneable接口，能被克隆。
HashMap源码剖析
HashMap的源码如下(加入了比较详细的注释)：
-
package java.util;
-
import java.io.*;
-
-
public class HashMap<K,V>
-
extends AbstractMap<K,V>
-
implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable
-
{
-
-
-
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;
-
-
-
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
-
-
-
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
-
-
-
-
transient Entry[] table;
-
-
-
transient int size;
-
-
-
int threshold;
-
-
-
final float loadFactor;
-
-
-
transient volatile int modCount;
-
-
-
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);
-
-
-
int capacity = 1;
-
while (capacity < initialCapacity)
-
capacity <<= 1;
-
-
-
this.loadFactor = loadFactor;
-
-
threshold = (int)(capacity * loadFactor);
-
-
table = new Entry[capacity];
-
init();
-
}
-
-
-
-
public HashMap(int initialCapacity) {
-
this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
-
}
-
-
-
public HashMap() {
-
-
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
-
-
threshold = (int)(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY * DEFAULT_LOAD_FACTOR);
-
-
table = new Entry[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
-
init();
-
}
-
-
-
public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
-
this(Math.max((int) (m.size() / DEFAULT_LOAD_FACTOR) + 1,
-
DEFAULT_INITIAL_CAPACITY), DEFAULT_LOAD_FACTOR);
-
-
putAllForCreate(m);
-
}
-
-
-
static int hash(int h) {
-
h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
-
return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
-
}
-
-
-
-
static int indexFor(int h, int length) {
-
return h & (length-1);
-
}
-
-
public int size() {
-
return size;
-
}
-
-
public boolean isEmpty() {
-
return size == 0;
-
}
-
-
-
public V get(Object key) {
-
if (key == null)
-
return getForNullKey();
-
-
int hash = hash(key.hashCode());
-
-
for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];
-
e != null;
-
e = e.next) {
-
Object k;
-
-
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))
-
return e.value;
-
}
-
-
return null;
-
}
-
-
-
-
private V getForNullKey() {
-
for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {
-
if (e.key == null)
-
return e.value;
-
}
-
return null;
-
}
-
-
-
public boolean containsKey(Object key) {
-
return getEntry(key) != null;
-
}
-
-
-
final Entry<K,V> getEntry(Object key) {
-
-
-
int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());
-
-
for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];
-
e != null;
-
e = e.next) {
-
Object k;
-
if (e.hash == hash &&
-
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
-
return e;
-
}
-
return null;
-
}
-
-
-
public V put(K key, V value) {
-
-
if (key == null)
-
return putForNullKey(value);
-
-
int hash = hash(key.hashCode());
-
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;
-
}
-
-
-
private V putForNullKey(V value) {
-
for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {
-
if (e.key == null) {
-
V oldValue = e.value;
-
e.value = value;
-
e.recordAccess(this);
-
return oldValue;
-
}
-
}
-
-
modCount++;
-
addEntry(0, null, value, 0);
-
return null;
-
}
-
-
-
-
-
private void putForCreate(K key, V value) {
-
int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());
-
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 != null && key.equals(k)))) {
-
e.value = value;
-
return;
-
}
-
}
-
-
-
createEntry(hash, key, value, i);
-
}
-
-
-
-
private void putAllForCreate(Map<? extends K, ? extends V> m) {
-
-
for (Iterator<? extends Map.Entry<? extends K, ? extends V>> i = m.entrySet().iterator(); i.hasNext(); ) {
-
Map.Entry<? extends K, ? extends V> e = i.next();
-
putForCreate(e.getKey(), e.getValue());
-
}
-
}
-
-
-
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);
-
table = newTable;
-
threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);
-
}
-
-
-
void transfer(Entry[] newTable) {
-
Entry[] src = table;
-
int newCapacity = newTable.length;
-
for (int j = 0; j < src.length; j++) {
-
Entry<K,V> e = src[j];
-
if (e != null) {
-
src[j] = null;
-
do {
-
Entry<K,V> next = e.next;
-
int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
-
e.next = newTable[i];
-
newTable[i] = e;
-
e = next;
-
} while (e != null);
-
}
-
}
-
}
-
-
-
public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) {
-
-
int numKeysToBeAdded = m.size();
-
if (numKeysToBeAdded == 0)
-
return;
-
-
-
-
if (numKeysToBeAdded > threshold) {
-
int targetCapacity = (int)(numKeysToBeAdded / loadFactor + 1);
-
if (targetCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
-
targetCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
-
int newCapacity = table.length;
-
while (newCapacity < targetCapacity)
-
newCapacity <<= 1;
-
if (newCapacity > table.length)
-
resize(newCapacity);
-
}
-
-
-
for (Iterator<? extends Map.Entry<? extends K, ? extends V>> i = m.entrySet().iterator(); i.hasNext(); ) {
-
Map.Entry<? extends K, ? extends V> e = i.next();
-
put(e.getKey(), e.getValue());
-
}
-
}
-
-
-
public V remove(Object key) {
-
Entry<K,V> e = removeEntryForKey(key);
-
return (e == null ? null : e.value);
-
}
-
-
-
final Entry<K,V> removeEntryForKey(Object key) {
-
-
int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());
-
int i = indexFor(hash, table.length);
-
Entry<K,V> prev = table[i];
-
Entry<K,V> e = prev;
-
-
-
-
while (e != null) {
-
Entry<K,V> next = e.next;
-
Object k;
-
if (e.hash == hash &&
-
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {
-
modCount++;
-
size--;
-
if (prev == e)
-
table[i] = next;
-
else
-
prev.next = next;
-
e.recordRemoval(this);
-
return e;
-
}
-
prev = e;
-
e = next;
-
}
-
-
return e;
-
}
-
-
-
final Entry<K,V> removeMapping(Object o) {
-
if (!(o instanceof Map.Entry))
-
return null;
-
-
Map.Entry<K,V> entry = (Map.Entry<K,V>) o;
-
Object key = entry.getKey();
-
int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());
-
int i = indexFor(hash, table.length);
-
Entry<K,V> prev = table[i];
-
Entry<K,V> e = prev;
-
-
-
-
while (e != null) {
-
Entry<K,V> next = e.next;
-
if (e.hash == hash && e.equals(entry)) {
-
modCount++;
-
size--;
-
if (prev == e)
-
table[i] = next;
-
else
-
prev.next = next;
-
e.recordRemoval(this);
-
return e;
-
}
-
prev = e;
-
e = next;
-
}
-
-
return e;
-
}
-
-
-
public void clear() {
-
modCount++;
-
Entry[] tab = table;
-
for (int i = 0; i < tab.length; i++)
-
tab[i] = null;
-
size = 0;
-
}
-
-
-
public boolean containsValue(Object value) {
-
-
if (value == null)
-
return containsNullValue();
-
-
-
Entry[] tab = table;
-
for (int i = 0; i < tab.length ; i++)
-
for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next)
-
if (value.equals(e.value))
-
return true;
-
return false;
-
}
-
-
-
private boolean containsNullValue() {
-
Entry[] tab = table;
-
for (int i = 0; i < tab.length ; i++)
-
for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next)
-
if (e.value == null)
-
return true;
-
return false;
-
}
-
-
-
public Object clone() {
-
HashMap<K,V> result = null;
-
try {
-
result = (HashMap<K,V>)super.clone();
-
} catch (CloneNotSupportedException e) {
-
-
}
-
result.table = new Entry[table.length];
-
result.entrySet = null;
-
result.modCount = 0;
-
result.size = 0;
-
result.init();
-
-
result.putAllForCreate(this);
-
-
return result;
-
}
-
-
-
-
-
static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
-
final K key;
-
V value;
-
-
Entry<K,V> next;
-
final int hash;
-
-
-
-
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 (key==null ? 0 : key.hashCode()) ^
-
(value==null ? 0 : value.hashCode());
-
}
-
-
public final String toString() {
-
return getKey() + "=" + getValue();
-
}
-
-
-
-
void recordAccess(HashMap<K,V> m) {
-
}
-
-
-
-
void recordRemoval(HashMap<K,V> m) {
-
}
-
}
-
-
-
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
-
-
Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
-
-
-
table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);
-
-
if (size++ >= threshold)
-
resize(2 * table.length);
-
}
-
-
-
void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
-
-
Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
-
-
-
table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);
-
size++;
-
}
-
-
-
-
private abstract class HashIterator<E> implements Iterator<E> {
-
-
Entry<K,V> next;
-
-
int expectedModCount;
-
-
int index;
-
-
Entry<K,V> current;
-
-
HashIterator() {
-
expectedModCount = modCount;
-
if (size > 0) {
-
Entry[] t = table;
-
-
-
while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)
-
;
-
}
-
}
-
-
public final boolean hasNext() {
-
return next != null;
-
}
-
-
-
final Entry<K,V> nextEntry() {
-
if (modCount != expectedModCount)
-
throw new ConcurrentModificationException();
-
Entry<K,V> e = next;
-
if (e == null)
-
throw new NoSuchElementException();
-
-
-
-
-
-
if ((next = e.next) == null) {
-
Entry[] t = table;
-
while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)
-
;
-
}
-
current = e;
-
return e;
-
}
-
-
-
public void remove() {
-
if (current == null)
-
throw new IllegalStateException();
-
if (modCount != expectedModCount)
-
throw new ConcurrentModificationException();
-
Object k = current.key;
-
current = null;
-
HashMap.this.removeEntryForKey(k);
-
expectedModCount = modCount;
-
}
-
-
}
-
-
-
private final class ValueIterator extends HashIterator<V> {
-
public V next() {
-
return nextEntry().value;
-
}
-
}
-
-
-
private final class KeyIterator extends HashIterator<K> {
-
public K next() {
-
return nextEntry().getKey();
-
}
-
}
-
-
-
private final class EntryIterator extends HashIterator<Map.Entry<K,V>> {
-
public Map.Entry<K,V> next() {
-
return nextEntry();
-
}
-
}
-
-
-
Iterator<K> newKeyIterator() {
-
return new KeyIterator();
-
}
-
-
Iterator<V> newValueIterator() {
-
return new ValueIterator();
-
}
-
-
Iterator<Map.Entry<K,V>> newEntryIterator() {
-
return new EntryIterator();
-
}
-
-
-
private transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet = null;
-
-
-
public Set<K> keySet() {
-
Set<K> ks = keySet;
-
return (ks != null ? ks : (keySet = new KeySet()));
-
}
-
-
-
-
private final class KeySet extends AbstractSet<K> {
-
public Iterator<K> iterator() {
-
return newKeyIterator();
-
}
-
public int size() {
-
return size;
-
}
-
public boolean contains(Object o) {
-
return containsKey(o);
-
}
-
public boolean remove(Object o) {
-
return HashMap.this.removeEntryForKey(o) != null;
-
}
-
public void clear() {
-
HashMap.this.clear();
-
}
-
}
-
-
-
public Collection<V> values() {
-
Collection<V> vs = values;
-
return (vs != null ? vs : (values = new Values()));
-
}
-
-
-
-
-
private final class Values extends AbstractCollection<V> {
-
public Iterator<V> iterator() {
-
return newValueIterator();
-
}
-
public int size() {
-
return size;
-
}
-
public boolean contains(Object o) {
-
return containsValue(o);
-
}
-
public void clear() {
-
HashMap.this.clear();
-
}
-
}
-
-
-
public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {
-
return entrySet0();
-
}
-
-
-
private Set<Map.Entry<K,V>> entrySet0() {
-
Set<Map.Entry<K,V>> es = entrySet;
-
return es != null ? es : (entrySet = new EntrySet());
-
}
-
-
-
-
private final class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> {
-
public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {
-
return newEntryIterator();
-
}
-
public boolean contains(Object o) {
-
if (!(o instanceof Map.Entry))
-
return false;
-
Map.Entry<K,V> e = (Map.Entry<K,V>) o;
-
Entry<K,V> candidate = getEntry(e.getKey());
-
return candidate != null && candidate.equals(e);
-
}
-
public boolean remove(Object o) {
-
return removeMapping(o) != null;
-
}
-
public int size() {
-
return size;
-
}
-
public void clear() {
-
HashMap.this.clear();
-
}
-
}
-
-
-
-
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
-
throws IOException
-
{
-
Iterator<Map.Entry<K,V>> i =
-
(size > 0) ? entrySet0().iterator() : null;
-
-
-
s.defaultWriteObject();
-
-
-
s.writeInt(table.length);
-
-
-
s.writeInt(size);
-
-
-
if (i != null) {
-
while (i.hasNext()) {
-
Map.Entry<K,V> e = i.next();
-
s.writeObject(e.getKey());
-
s.writeObject(e.getValue());
-
}
-
}
-
}
-
-
-
private static final long serialVersionUID = 362498820763181265L;
-
-
-
-
private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
-
throws IOException, ClassNotFoundException
-
{
-
-
s.defaultReadObject();
-
-
-
int numBuckets = s.readInt();
-
table = new Entry[numBuckets];
-
-
init();
-
-
-
int size = s.readInt();
-
-
-
for (int i=0; i<size; i++) {
-
K key = (K) s.readObject();
-
V value = (V) s.readObject();
-
putForCreate(key, value);
-
}
-
}
-
-
-
int capacity() { return table.length; }
-
-
float loadFactor() { return loadFactor; }
-
}
几点总结
1、首先要清楚HashMap的存储结构，如下图所示：
图中，紫色部分即代表哈希表，也称为哈希数组，数组的每个元素都是一个单链表的头节点，链表是用来解决冲突的，如果不同的key映射到了数组的同一位置处，就将其放入单链表中。
2、首先看链表中节点的数据结构：
-
-
-
-
static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
-
final K key;
-
V value;
-
-
Entry<K,V> next;
-
final int hash;
-
-
-
-
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 (key==null ? 0 : key.hashCode()) ^
-
(value==null ? 0 : value.hashCode());
-
}
-
-
public final String toString() {
-
return getKey() + "=" + getValue();
-
}
-
-
-
-
void recordAccess(HashMap<K,V> m) {
-
}
-
-
-
-
void recordRemoval(HashMap<K,V> m) {
-
}
-
}
它的结构元素除了key、value、hash外，还有next，next指向下一个节点。另外，这里覆写了equals和hashCode方法来保证键值对的独一无二。
3、HashMap共有四个构造方法。构造方法中提到了两个很重要的参数：初始容量和加载因子。这两个参数是影响HashMap性能的重要参数，其中容量表示哈希表中槽的数量（即哈希数组的长度），初始容量是创建哈希表时的容量（从构造函数中可以看出，如果不指明，则默认为16），加载因子是哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一种尺度，当哈希表中的条目数超出了加载因子与当前容量的乘积时，则要对该哈希表进行
resize 操作（即扩容）。
下面说下加载因子，如果加载因子越大，对空间的利用更充分，但是查找效率会降低（链表长度会越来越长）；如果加载因子太小，那么表中的数据将过于稀疏（很多空间还没用，就开始扩容了），对空间造成严重浪费。如果我们在构造方法中不指定，则系统默认加载因子为0.75，这是一个比较理想的值，一般情况下我们是无需修改的。
另外，无论我们指定的容量为多少，构造方法都会将实际容量设为不小于指定容量的2的次方的一个数，且最大值不能超过2的30次方
4、HashMap中key和value都允许为null。
5、要重点分析下HashMap中用的最多的两个方法put和get。先从比较简单的get方法着手，源码如下：
-
-
public V get(Object key) {
-
if (key == null)
-
return getForNullKey();
-
-
int hash = hash(key.hashCode());
-
-
for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];
-
e != null;
-
e = e.next) {
-
Object k;
-
/判断key是否相同
-
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))
-
return e.value;
-
}
-
没找到则返回null
-
return null;
-
}
-
-
-
-
private V getForNullKey() {
-
for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {
-
if (e.key == null)
-
return e.value;
-
}
-
return null;
-
}
首先，如果key为null，则直接从哈希表的第一个位置table[0]对应的链表上查找。记住，key为null的键值对永远都放在以table[0]为头结点的链表中，当然不一定是存放在头结点table[0]中。
如果key不为null，则先求的key的hash值，根据hash值找到在table中的索引，在该索引对应的单链表中查找是否有键值对的key与目标key相等，有就返回对应的value，没有则返回null。
put方法稍微复杂些，代码如下：
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-
public V put(K key, V value) {
-
-
if (key == null)
-
return putForNullKey(value);
-
-
int hash = hash(key.hashCode());
-
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;
-
}
如果key为null，则将其添加到table[0]对应的链表中，putForNullKey的源码如下：
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-
private V putForNullKey(V value) {
-
for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {
-
if (e.key == null) {
-
V oldValue = e.value;
-
e.value = value;
-
e.recordAccess(this);
-
return oldValue;
-
}
-
}
-
-
modCount++;
-
addEntry(0, null, value, 0);
-
return null;
-
}
如果key不为null，则同样先求出key的hash值，根据hash值得出在table中的索引，而后遍历对应的单链表，如果单链表中存在与目标key相等的键值对，则将新的value覆盖旧的value，比将旧的value返回，如果找不到与目标key相等的键值对，或者该单链表为空，则将该键值对插入到改单链表的头结点位置（每次新插入的节点都是放在头结点的位置），该操作是有addEntry方法实现的，它的源码如下：
-
-
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
-
-
Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
-
-
-
table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);
-
-
if (size++ >= threshold)
-
resize(2 * table.length);
-
}
注意这里倒数第三行的构造方法，将key-value键值对赋给table[bucketIndex]，并将其next指向元素e，这便将key-value放到了头结点中，并将之前的头结点接在了它的后面。该方法也说明，每次put键值对的时候，总是将新的该键值对放在table[bucketIndex]处（即头结点处）。
两外注意最后两行代码，每次加入键值对时，都要判断当前已用的槽的数目是否大于等于阀值（容量*加载因子），如果大于等于，则进行扩容，将容量扩为原来容量的2倍。
6、关于扩容。上面我们看到了扩容的方法，resize方法，它的源码如下：
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-
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);
-
table = newTable;
-
threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);
-
}
很明显，是新建了一个HashMap的底层数组，而后调用transfer方法，将就HashMap的全部元素添加到新的HashMap中（要重新计算元素在新的数组中的索引位置）。transfer方法的源码如下：
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-
void transfer(Entry[] newTable) {
-
Entry[] src = table;
-
int newCapacity = newTable.length;
-
for (int j = 0; j < src.length; j++) {
-
Entry<K,V> e = src[j];
-
if (e != null) {
-
src[j] = null;
-
do {
-
Entry<K,V> next = e.next;
-
int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
-
e.next = newTable[i];
-
newTable[i] = e;
-
e = next;
-
} while (e != null);
-
}
-
}
-
}
很明显，扩容是一个相当耗时的操作，因为它需要重新计算这些元素在新的数组中的位置并进行复制处理。因此，我们在用HashMap的时，最好能提前预估下HashMap中元素的个数，这样有助于提高HashMap的性能。
7、注意containsKey方法和containsValue方法。前者直接可以通过key的哈希值将搜索范围定位到指定索引对应的链表，而后者要对哈希数组的每个链表进行搜索。
8、我们重点来分析下求hash值和索引值的方法，这两个方法便是HashMap设计的最为核心的部分，二者结合能保证哈希表中的元素尽可能均匀地散列。
计算哈希值的方法如下：
-
static int hash(int h) {
-
h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
-
return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
-
}
它只是一个数学公式，IDK这样设计对hash值的计算，自然有它的好处，至于为什么这样设计，我们这里不去追究，只要明白一点，用的位的操作使hash值的计算效率很高。
由hash值找到对应索引的方法如下：
-
static int indexFor(int h, int length) {
-
return h & (length-1);
-
}
这个我们要重点说下，我们一般对哈希表的散列很自然地会想到用hash值对length取模（即除法散列法），Hashtable中也是这样实现的，这种方法基本能保证元素在哈希表中散列的比较均匀，但取模会用到除法运算，效率很低，HashMap中则通过h&(length-1)的方法来代替取模，同样实现了均匀的散列，但效率要高很多，这也是HashMap对Hashtable的一个改进。
接下来，我们分析下为什么哈希表的容量一定要是2的整数次幂。首先，length为2的整数次幂的话，h&(length-1)就相当于对length取模，这样便保证了散列的均匀，同时也提升了效率；其次，length为2的整数次幂的话，为偶数，这样length-1为奇数，奇数的最后一位是1，这样便保证了h&(length-1)的最后一位可能为0，也可能为1（这取决于h的值），即与后的结果可能为偶数，也可能为奇数，这样便可以保证散列的均匀性，而如果length为奇数的话，很明显length-1为偶数，它的最后一位是0，这样h&(length-1)的最后一位肯定为0，即只能为偶数，这样任何hash值都只会被散列到数组的偶数下标位置上，这便浪费了近一半的空间，因此，length取2的整数次幂，是为了使不同hash值发生碰撞的概率较小，这样就能使元素在哈希表中均匀地散列。
【Java集合源码剖析】HashMap源码剖析
标签：java集合源码剖析 java map 数据结构 遍历
原文地址：http://blog.csdn.net/goluck98/article/details/43805761
