HashMap学习笔记

 

 

概述

 

HashMap是Map接口的一个哈希表的实现，内部是一个数组表示的。数组中的元素叫做一个Node，一个Node可以一个是一个简单的表示键值对的二元组，也可以是一个复杂的TreeNode。如果是一个一个简单的二元组，则可以通过Node的next域构成构成一个链表。

  transient Node<K,V>[] table;
    

 

当需要遍历Map的时候，建议使用entrySet域来进行遍历，而不是keySet。因为entrySet其实返回的是一个特殊的set，这个set并未保存任何元素，而是定义了一个特殊的迭代器，这个迭代器直接遍历map中的table，因此能直接得到一个entry的键和值，也就是说，使用entrySet进行遍历的时候，一次遍历即可。（hash冲突除外）。而使用keyset得到的只是key的set，使用key去获取value的时候，还需要进行一次查找。

 

如果只需要值，那么就调用values方法，此方法返回一个特殊的集合，它保存了一个entryset，并使用entryset的迭代器对table进行访问，因此效率也是很高的。

 

方法详述

• comparableClassFor
  Class<?> comparableClassFor(Object x)
  
  获取对象x的可比较的class，即尝试从对象x中找到一个Comparable<x.getClass()> 对象。
  
  首先检查对象x是否是一个comparable的实例：
  
  if (x instanceof Comparable)
  
  如果是的话，获取x的class，顺便检查一下是否是String,因为Stirng是用的最多的，顺便加个速。
  
  如果不是String类，那么就获取此类直接实现的接口（注意，一定是直接实现的）。
  
  c.getGenericInterfaces())
  
  然后判断每个父接口是否是参数化类型，且参数化类型的具体类型为compare：
  
  if (((t = ts[i]) instanceof ParameterizedType) &&
  
  ((p = (ParameterizedType)t).getRawType() ==
  
  Comparable.class)
  
  如果是的话，取出此参数化类型的实际参数类型，如果确实存在，且参数类型和对象x的类型相同，那么这个父接口就是最终要找的comparable接口了。
  
  (as = p.getActualTypeArguments()) != null &&
  
  as.length == 1 && as[0] == c) //

• tableSizeFor

        int tableSizeFor(int cap) int n = cap - 1; n |= n >>> 1; n |= n
          >>> 2; n |= n >>> 4; n |= n >>> 8; n |= n >>>
          16; return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY
          : n + 1;
          
      

  这段代码非常巧妙，通过位移和或运算计算出比cap大的最小的2的N次方的值。
  第一行：cap-1是为了解决cap本来就是2的N次方的问题。
  
  然后进行一次右移，一次右移的效果是：如果某一为本来是1,那么一次位移并或之后，它的低一位也会变成1.这样就将一个1变为2个1了。如果本来是0,那么还是0.
  
  第一步已经将一个1变为2个1了，那么第二步右移两位，就能将两个1变为4个1,接着变为8个1,16个1,最多不超过32个1.
  
  这个数字最终的效果是，从低往高看，后面的位数上全是1,然后这个数加1,就是原始的cap的2的N次方最小值了。

• putVal
  
  第一步：找到带加入的key所在的桶，使用的办法是用桶数组的大小减1然后和hey的哈希值进行与，这其实是让key的哈希值对桶的大小取余的简便操作，提升了效率。
  
  第二步：如果桶中当前没有元素，则加入，完成。如果桶中已经有值了，说明发生了hash冲突，此时需要将新加入的值沿着桶中已有的值往下排，构成一个链表。
  
  在第二中，如果一个桶中的元素超过了一个阀值，默认为8,则不再使用链表来保存桶中的元素，而是改成用二叉查找树来保存，以提高检索效率。
  
  如果桶中的元素当前已经是一个二叉查找树了，那么就加新元素加入到树中。

  加入一个新元素之后，需要检查Map的数量是否满足填装因子的限制，如果不满足了，需要进行重新hash。