HashMap内部实现
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;
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {
Node<K,V> e; K k;
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
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;
}
HashMap中,put方法分析HashMap如果工作的。
- 其中有两种结构体,
Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
this.hash = hash;
this.key = key;
this.value = value;
this.next = next;
}
TreeNode(int hash, K key, V val, Node<K,V> next) {
super(hash, key, val, next);
}
链表中有两种节点:普通的节点Node,红黑树的头节点TreeNode
put过程:
如果Map没有初始化,则resize()
如果hash值计算的位置为空,则new 一个新的Node插入到尾端
-
(发生了hash冲突,准备解决冲突)
-
如果是key值重复,则进行替换
- 如果冲突节点已经是TreeNode,按红黑树的方式进行节点插入(也可能Key重复,但是这里不管了)
- (冲突的是一个普通Node)
- 使用顺序的再散列,向后查找到为空的位置进行插入
- 向后散列的时候检查key是否已经重复
- 再散列的时候进行计数,最后插入时如果计数器大于8(再散列了7次,hash冲突为8),将表进行红黑树的转换。
-
ConcurrentHashMap 实现解析
final V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent) {
if (key == null || value == null) throw new NullPointerException();
int hash = spread(key.hashCode());
int binCount = 0;
for (Node<K,V>[] tab = table;;) {
Node<K,V> f; int n, i, fh;
if (tab == null || (n = tab.length) == 0)
tab = initTable();
else if ((f = tabAt(tab, i = (n - 1) & hash)) == null) {
if (casTabAt(tab, i, null,
new Node<K,V>(hash, key, value, null)))
break; // no lock when adding to empty bin
}
else if ((fh = f.hash) == MOVED)
tab = helpTransfer(tab, f);
else {
V oldVal = null;
synchronized (f) {
if (tabAt(tab, i) == f) {
if (fh >= 0) {
binCount = 1;
for (Node<K,V> e = f;; ++binCount) {
K ek;
if (e.hash == hash &&
((ek = e.key) == key ||
(ek != null && key.equals(ek)))) {
oldVal = e.val;
if (!onlyIfAbsent)
e.val = value;
break;
}
Node<K,V> pred = e;
if ((e = e.next) == null) {
pred.next = new Node<K,V>(hash, key,
value, null);
break;
}
}
}
else if (f instanceof TreeBin) {
Node<K,V> p;
binCount = 2;
if ((p = ((TreeBin<K,V>)f).putTreeVal(hash, key,
value)) != null) {
oldVal = p.val;
if (!onlyIfAbsent)
p.val = value;
}
}
}
}
if (binCount != 0) {
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD)
treeifyBin(tab, i);
if (oldVal != null)
return oldVal;
break;
}
}
}
addCount(1L, binCount);
return null;
}
实现了并发的线程安全,所以每一步都考虑有多个线程同时操作的情况
实现逻辑
要点:
- 代码主体是一个不退出的循环(确保节点能最终有位置插入)
如果Map还没有初始化,初始化(如果多个线程同时进入这个条件:初始化操作是CAS保证线程安全)
initTable()
-
如果Hash得到的地址值为空,CAS进行尝试插入,成功就退出循环,失败就进行下一次循环(显然下一次就不为空了)
casTabAt(tab, i, null, new Node<K,V>(hash, key, value, null))
-
如果要插入的节点在进行迁移(链表向红黑树转换?),则帮助进行迁移(CAS保证安全)
tab = helpTransfer(tab, f);
-
(以上情况都不是,表示发生了Hash冲突)
1. (以下方法在同步块中```synchronized (f)```),且是以**操作的节点**进行加锁。 2. 如果是普通Node - key值重复进行覆盖 - 顺序再散列解决冲突,找到为空的位置插入 - 和HashMap一样,记录冲突个数(用于判断是否转为红黑树) 3. 如果是TreeBin(和HasHMap中TreeNode一个概念) - 则按照红黑树的方式插入
-
最后判断冲突个数,如需要进行红黑树的转换
treeifyBin(tab, i)
- 如果表中节点数量过少,则执行扩容
- 否则转为红黑树,(使用了syn同步)