HashMap源码分析(二)

🍁 作者：知识浅谈，CSDN博客专家，阿里云签约博主，InfoQ签约博主，华为云云享专家
📌 擅长领域：全栈工程师、爬虫、ACM算法
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以下的HashMap版本都是基于JDK1.8的版本进行源码查看的
🤞这次都给他拿下🤞

正菜来了⛳⛳⛳

🎈HashMap中的方法和类

🍮静态内部类Node

首先我们知道HashMap中的存储形式是按照数组+链表+红黑树，在数组和链表中存储元素的方式是使用Node节点的形式存储的，具体的Node节点的实现形式如下。

static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
   final int hash;
   final K key;
   V value;
   Node<K,V> next;

   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; }
   public final V getValue()      { return value; }
   public final String toString() { return key + "=" + value; }

   public final int hashCode() {
       return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);
   }

   public final V setValue(V newValue) {
       V oldValue = value;
       value = newValue;
       return oldValue;
   }

   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;
   }
}

从以上的Node内部类中可以看出存储的key值，hash值，value值，next值，以及重写的equals方法，hashCode方法等。

🍮int hash(Object key)

含义：这个HashMap中的hashCode方法可有门道了，从下边的函数中可以看出先求出key的hash值，再把哈希值右移16位和原来的h取交集即可。

static final int hash(Object key) {
    int h;
    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

官方的解释如下：
计算 key.hashCode() 并将哈希的较高位传播（XOR）到较低位。由于该表使用二次幂掩码，因此仅在当前掩码之上位变化的散列集将始终发生冲突。 （已知的例子是在小表中保存连续整数的 Float 键集。）因此，我们应用了一种变换，将高位的影响向下传播。在位扩展的速度、实用性和质量之间存在折衷。因为许多常见的散列集已经合理分布（所以不要从传播中受益），并且因为我们使用树来处理 bin 中的大量冲突，我们只是以最便宜的方式对一些移位的位进行异或，以减少系统损失，以及合并最高位的影响，否则由于表边界，这些最高位将永远不会用于索引计算。

🍮comparableClassFor(Object x)

含义： 如果 x 的 Class 是“class C implements Comparable”的形式，则返回 x 的 Class，否则返回 null。
从下边的函数中可以看出先判度x是不是String.class，如果是的话就返回c，如果不是获取c实现的接口中有没有Comparable，有的话返回c，如果以上两者都不能满足，直接返回null。

static Class<?> comparableClassFor(Object x) {
    if (x instanceof Comparable) {
        Class<?> c; Type[] ts, as; Type t; ParameterizedType p;
        if ((c = x.getClass()) == String.class) // bypass checks
            return c;
        if ((ts = c.getGenericInterfaces()) != null) {
            for (int i = 0; i < ts.length; ++i) {
                if (((t = ts[i]) instanceof ParameterizedType) &&
                    ((p = (ParameterizedType)t).getRawType() ==
                     Comparable.class) &&
                    (as = p.getActualTypeArguments()) != null &&
                    as.length == 1 && as[0] == c) // type arg is c
                    return c;
            }
        }
    }
    return null;
}

🍮int tableSizeFor(int cap)

含义：返回给定目标容量的 2 次方。

static final 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;
}

🍮HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)

含义：构造一个具有指定初始容量和负载因子的空 HashMap，如果指定的初始容量小于0的话，抛出异常，如果大于MAXIMUM_CAPACITY的话，就把initialCapacity 设置为initialCapacity ，loadFactor设置成自己传入的参数。

public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
    if (initialCapacity < 0)
        throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
                                           initialCapacity);
    if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
        initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
    if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
        throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
                                            loadFactor);
     this.loadFactor = loadFactor;
     this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
 }

🍚总结

以上是关于HashMap的源码解析的部分函数，希望有所帮助，Written By 知识浅谈