HashMap源码之put方法

1.准备

讲put方法之前,先看两个方法,这两个方法可以根据一个key-value键值对的key确定其在entry数组中的下标位置

1.hash方法,计算key的hash值
static final int hash(Object key) {
    int h;
    // h = key.hashCode() 为第一步 取hashCode值
    // h ^ (h >>> 16)  为第二步 高位参与运算,
    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
2.JDK7中的indexFor方法,JDK8中已集成在put方法中,后面会讲
//jdk1.7的源码,jdk1.8没有这个方法,但是实现原理一样的
static int indexFor(int h, int length) { 
     return h & (length-1);  //第三步 根据hash值和entry数组的长度确定下标值
}

下面举例说明下,n为entry数组的长度,n=16:


确定key在数组中位置的过程.png

2.put方法的流程分析

put方法流程图.png

①.判断键值对数组table[i]是否为空或为null,是则执行resize()进行扩容;
②.根据键值key计算hash值得到插入的数组索引下标i,如果table[i]==null,直接新建节点添加,转向第⑥步,如果table[i]不为null,转向第③步;
③.判断table[i]的首个元素是否和key一样,如果相同则直接覆盖value,否则转向第④步,这里的相同指的是hashCode以及equals都相同;
④.判断table[i] 是否为treeNode,即table[i] 是否是红黑树,如果是红黑树,则直接在树中插入键对否则转向第⑤步;
⑤.遍历table[i],判断链表长度是否大于8,大于8的话把链表转换为红黑树,在红黑树中执行插入操作,否则进行链表的插入操作(这里JDK7为链表头部插入,JDK8为链表尾部插入);遍历过程中若发现key已经存在则直接覆盖value即可;
⑥.插入成功后,判断实际存在的键值对数量size是否大于最大容量threshold,如果超过了,则执行resize()进行扩容操作。

3.put方法源码分析

//代码中实际调用的put方法
public V put(K key, V value) {
      //首先计算key的hash值,hash()方法前面讲过了
      //然后调用putVal方法,后面两个boolean参数的作用在putVal方法中讲
      return putVal(hash(key), key, value, false, true);
    }
//根据源码注释:实现Map.put和相关方法,hashMap中有好几个方法调用此方法
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) {
        //定义一个存放Node节点的数组tab和节点p,还有两个int值n和i
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        //①.判断键值对数组table[i]是否为空或为null,是则执行resize()进行扩容
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
        //(i = (n - 1) & hash)此句即计算出key在数组中的索引,对应JDK7中的indexFor()方法
        //②.根据键值key计算hash值得到插入的数组索引下标i,如果table[i]==null,直接新建
        //节点添加,转向第⑥步,如果table[i]不为null,转向第③步
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            //先定义节点变量e,key类型一样的变量k
            Node<K,V> e; K k;
            //③.判断table[i]的首个元素是否和key一样,如果相同则直接覆盖value,否则转向
            //第④步,这里的相同指的是hashCode以及equals都相同;
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
            //④.判断table[i] 是否为treeNode,即table[i] 是否是红黑树,如果是红黑树,则直
            //接在树中插入键对否则转向第⑤步;
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
                //⑤.遍历table[i],判断链表长度是否大于8,大于8的话把链表转换为红黑树,在
                //红黑树中执行插入操作,否则进行链表的插入操作(这里JDK7为链表头部插入,
                //JDK8为链表尾部插入);遍历过程中若发现key已经存在则直接覆盖value即可
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    //赋值e为节点p的next引用,如果为空,开始插入操作
                    if ((e = p.next) == null) {
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        //当节点长度达到8时,转换为红黑树
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    //如果key值完全一样,直接退出循环,注意前一个if语句,e已经赋值为p.next
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    //链表循环指向自己的下一个节点
                    //e=p.next
                    //p=e
                    p = e;
                }
            }
            //此处统一进行替换操作,所有key相同的时候e都会被赋值,在此统一替换value
            if (e != null) { // existing mapping for key
                V oldValue = e.value;
                //这里注意,onlyIfAbsent即为putVal方法的第一个boolean参数,如果为true,
                //则这里只有当本来节点的value为null时才会进行替换操作
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                //此方法在hashMap中为空实现,主要为LinkedHashMap留的口子
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        //hashMap结构改变,modCount参数+1
        ++modCount;
        //添加节点后如果size>threshold,则扩容
        if (++size > threshold)
            resize();
         //此方法在hashMap中为空实现,主要为LinkedHashMap留的口子
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

HashMap源码之resize方法

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