2018-08-21

关于 HashMap 1.8 的重大更新

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1. 简介

  • 类定义
public class HashMap<K,V>



         extends AbstractMap<K,V> 



         implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable
  • 主要简介

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    • HashMap 的实现在 JDK 1.7JDK 1.8 差别较大

    • 今天,我将对照 JDK 1.7的源码,在此基础上讲解 JDK 1.8HashMap 的源码解析

      请务必打开JDK 1.7对照看:Java:手把手带你源码分析 HashMap 1.7

2. 数据结构:引入了 红黑树

2.1 主要介绍

示意图

关于 红黑树 了解:http://blog.csdn.net/v_july_v/article/details/6105630

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2.2 存储流程

注:为了让大家有个感性的认识,只是简单的画出存储流程,更加详细 & 具体的存储流程会在下面源码分析中给出
示��

2.3 数组元素 & 链表节点的 实现类

  • HashMap中的数组元素 & 链表节点 采用 Node类 实现

    JDK 1.7 的对比(Entry类),仅仅只是换了名字

  • 该类的源码分析如下

    /** 
      * Node  = HashMap的内部类,实现了Map.Entry接口,本质是 = 一个映射(键值对)
      * 实现了getKey()、getValue()、equals(Object o)和hashCode()等方法
      **/  
     
      static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
     
            final int hash; // 哈希值,HashMap根据该值确定记录的位置
            final K key; // key
            V value; // value
            Node<K,V> next;// 链表下一个节点
     
            // 构造方法
            Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
                this.hash = hash;
                this.key = key;
                this.value = value;
                this.next = next;
            }
     
            public final K getKey()        { return key; }   // 返回 与 此项 对应的键
            public final V getValue()      { return value; } // 返回 与 此项 对应的值
            public final String toString() { return key + "=" + value; }
     
            public final V setValue(V newValue) {
                V oldValue = value;
                value = newValue;
                return oldValue;
            }
     
          /** 
            * hashCode() 
            */
            public final int hashCode() {
                return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);
            }
     
          /** 
            * equals()
            * 作用:判断2个Entry是否相等,必须key和value都相等,才返回true  
            */
            public final boolean equals(Object o) {
                if (o == this)
                    return true;
                if (o instanceof Map.Entry) {
                    Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;
                    if (Objects.equals(key, e.getKey()) &&
                        Objects.equals(value, e.getValue()))
                        return true;
                }
                return false;
            }
        }
    

    2.4 红黑树节点 实现类

    • HashMap中的红黑树节点 采用 TreeNode 类 实现

      
      /**
        * 红黑树节点 实现类:继承自LinkedHashMap.Entry<K,V>类
        */
        static final class TreeNode<K,V> extends LinkedHashMap.Entry<K,V> {  
       
          // 属性 = 父节点、左子树、右子树、删除辅助节点 + 颜色
          TreeNode<K,V> parent;  
          TreeNode<K,V> left;   
          TreeNode<K,V> right;
          TreeNode<K,V> prev;   
          boolean red;   
       
          // 构造函数
          TreeNode(int hash, K key, V val, Node<K,V> next) {  
              super(hash, key, val, next);  
          }  
       
          // 返回当前节点的根节点  
          final TreeNode<K,V> root() {  
              for (TreeNode<K,V> r = this, p;;) {  
                  if ((p = r.parent) == null)  
                      return r;  
                  r = p;  
              }  
          }
      

      3. 具体使用

      3.1 主要使用API(方法、函数)

      JDK 1.7 基本相同

      
      V get(Object key); // 获得指定键的值
      V put(K key, V value);  // 添加键值对
      void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m);  // 将指定Map中的键值对 复制到 此Map中
      V remove(Object key);  // 删除该键值对
       
      boolean containsKey(Object key); // 判断是否存在该键的键值对;是 则返回true
      boolean containsValue(Object value);  // 判断是否存在该值的键值对;是 则返回true
       
      Set<K> keySet();  // 单独抽取key序列,将所有key生成一个Set
      Collection<V> values();  // 单独value序列,将所有value生成一个Collection
       
      void clear(); // 清除哈希表中的所有键值对
      int size();  // 返回哈希表中所有 键值对的数量 = 数组中的键值对 + 链表中的键值对
      boolean isEmpty(); // 判断HashMap是否为空;size == 0时 表示为 空
      

      3.2 使用流程

      JDK 1.7 基本相同

      • 在具体使用时,主要流程是:

        1. 声明1个 HashMap的对象
        2. HashMap 添加数据(成对 放入 键 - 值对)
        3. 获取 HashMap 的某个数据
        4. 获取 HashMap 的全部数据:遍历HashMap
      • 示例代码

        import java.util.Collection;
        import java.util.HashMap;
        import java.util.Iterator;
        import java.util.Map;
        import java.util.Set;
         
        public class HashMapTest {
         
            public static void main(String[] args) {
              /**
                * 1. 声明1个 HashMap的对象
                */
                Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>();
         
              /**
                * 2. 向HashMap添加数据(成对 放入 键 - 值对)
                */
                map.put("Android", 1);
                map.put("Java", 2);
                map.put("iOS", 3);
                map.put("数据挖掘", 4);
                map.put("产品经理", 5);
         
               /**
                * 3. 获取 HashMap 的某个数据
                */
                System.out.println("key = 产品经理时的值为:" + map.get("产品经理"));
         
              /**
                * 4. 获取 HashMap 的全部数据:遍历HashMap
                * 核心思想:
                * 步骤1:获得key-value对(Entry) 或 key 或 value的Set集合
                * 步骤2:遍历上述Set集合(使用for循环 、 迭代器(Iterator)均可)
                * 方法共有3种:分别针对 key-value对(Entry) 或 key 或 value
                */
         
                // 方法1:获得key-value的Set集合 再遍历
                System.out.println("方法1");
                // 1. 获得key-value对(Entry)的Set集合
                Set<Map.Entry<String, Integer>> entrySet = map.entrySet();
         
                // 2. 遍历Set集合,从而获取key-value
                // 2.1 通过for循环
                for(Map.Entry<String, Integer> entry : entrySet){
                    System.out.print(entry.getKey());
                    System.out.println(entry.getValue());
                }
                System.out.println("----------");
                // 2.2 通过迭代器:先获得key-value对(Entry)的Iterator,再循环遍历
                Iterator iter1 = entrySet.iterator();
                while (iter1.hasNext()) {
                    // 遍历时,需先获取entry,再分别获取key、value
                    Map.Entry entry = (Map.Entry) iter1.next();
                    System.out.print((String) entry.getKey());
                    System.out.println((Integer) entry.getValue());
                }
         
         
                // 方法2:获得key的Set集合 再遍历
                System.out.println("方法2");
         
                // 1. 获得key的Set集合
                Set<String> keySet = map.keySet();
         
                // 2. 遍历Set集合,从而获取key,再获取value
                // 2.1 通过for循环
                for(String key : keySet){
                    System.out.print(key);
                    System.out.println(map.get(key));
                }
         
                System.out.println("----------");
         
                // 2.2 通过迭代器:先获得key的Iterator,再循环遍历
                Iterator iter2 = keySet.iterator();
                String key = null;
                while (iter2.hasNext()) {
                    key = (String)iter2.next();
                    System.out.print(key);
                    System.out.println(map.get(key));
                }
         
         
                // 方法3:获得value的Set集合 再遍历
                System.out.println("方法3");
         
                // 1. 获得value的Set集合
                Collection valueSet = map.values();
         
                // 2. 遍历Set集合,从而获取value
                // 2.1 获得values 的Iterator
                Iterator iter3 = valueSet.iterator();
                // 2.2 通过遍历,直接获取value
                while (iter3.hasNext()) {
                    System.out.println(iter3.next());
                }
         
            }
         
         
        }
         
        // 注:对于遍历方式,推荐使用针对 key-value对(Entry)的方式:效率高
        // 原因:
           // 1. 对于 遍历keySet 、valueSet,实质上 = 遍历了2次:1 = 转为 iterator 迭代器遍历、2 = 从 HashMap 中取出 key 的 value 操作(通过 key 值 hashCode 和 equals 索引)
           // 2. 对于 遍历 entrySet ,实质 = 遍历了1次 = 获取存储实体Entry(存储了key 和 value )
        

具体参考链接把不想 copy 了 哈哈

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