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Hashmap原理

时间:2023-06-07

一 hashMap插入流程

1、首先进行哈希值的扰动,获取一个新的哈希值。(key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);

2、判断 tab 是否位空或者长度为 0,如果是则进行扩容操作。 if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0) n = (tab = resize()).length;

3、根据哈希值计算下标,如果对应小标正好没有存放数据,则直接插入即可 否则需要覆盖。tab[i = (n - 1) & hash])

4、判断 tab[i]是否为树节点,否则向链表中插入数据,是则向树中插入节 点。

5、如果链表中插入节点的时候,链表长度大于等于 8,则需要把链表转换为 红黑树。treeifyBin(tab, hash);

6、最后所有元素处理完成后,判断是否超过阈值;threshold,超过则扩容。

7、treeifyBin,是一个链表转树的方法,但不是所有的链表长度为

8 后都会 转 成 树 , 还 需 要 判 断 存 放 key 值 的 数 组 桶 长 度 是 否 小 于 64 MIN_TREEIFY_CAPACITY。如果小于则需要扩容,扩容后链表上的数据会被 拆分散列的相应的桶节点上,也就把链表长度缩短了。

二 扩容机制

扩容调用resize方法 流程:

1 判断是否达到最大值 1 << 32位 如果达到就不扩容

2newThr = oldThr << 1; 新的按旧的左移以为,翻倍 /初始化时,将 threshold 的值赋值给 newCap, /HashMap 使用 threshold 变量暂时保存 initialCapacity 参数的值

1、扩容时计算出新的 newCap、newThr,这是两个单词的缩写,一个是 Capacity , 另一个是阀 Threshold

2、newCap 用于创新的数组桶 new Node[newCap];

3、随着扩容后,原来那些因为哈希碰撞,存放成链表和红黑树的元素,都需要进行拆 分存放到新的位置中。

三 链表树化

1、链表树化的条件有两点;链表长度大于等于 8、桶容量大于 64,否则只是扩容,不 会树化。

2、链表树化的过程中是先由链表转换为树节点,此时的树可能不是一颗平衡树。同时 在树转换过程中会记录链表的顺序,tl.next = p,这主要方便后续树转链表和 拆分更方便。

3、链表转换成树完成后,在进行红黑树的转换。先简单介绍下,红黑树的转换需要染 色和旋转,以及比对大小。在比较元素的大小中,有一个比较有意思的方法, tieBreakOrder 加时赛,这主要是因为 HashMap 没有像 TreeMap 那样本身就 有 Comparator 的实现。

四 查找

1、扰动函数的使用,获取新的哈希值,

2、下标的计算,

3、确定了桶数组下标位置

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