经典面试题HashMap分析
HashMap中的静态变量意义
- static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4
为默认HashMap初始化的容量，即当你new HashMMap<>()，此时默认初始化容量为16
- static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
加载因子, 默认为0.75 当加载因子过大时，会加剧哈希碰撞，过小会占内存
- static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
JDK1.8中当拉链中的元素个数大于8时，会转换为红黑树
- static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;
当拉链中元素个数小于6个时，会把红黑树重新转换为拉链
- static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;
容量小于 MIN_TREEIFY_CAPACITY，只会进行简单的扩容。容量大于 MIN_TREEIFY_CAPACITY ，则会进行树化改造。
关健源码的分析
- 构造函数
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); }
从构造函数可以看出HashMap最大size为MAXIMUM_CAPACITY，而MAXIMUM_CAPACITY则为1<<30
- get方法
final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;
if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
(first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
if (first.hash == hash && // always check first node
((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
return first;
if ((e = first.next) != null) {
if (first instanceof TreeNode)
return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
do {
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
return e;
} while ((e = e.next) != null);
}
}
return null;
}1.tab[(n - 1) & hash]获取key对应的hash槽
2.判读首节点是否为空，为空的话return，不为空继续判断首节点是否和想要查找的节点值相等，相等直接返回
3.之后找next节点，先判断空，不为空的情况下首先进入树形节点，然后遍历判断，如果没有找到进行下一步
4.进入链表节点进行查找
put方法
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) { Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i; //如果数组为空或者length==0的话需要先进行初始化的工作 if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0) n = (tab = resize()).length; // 获取对应key的hash值，并且看对象的hash槽中有没有元素占用了，也就是说有没有发生hash碰撞，如果没有直接创建元素节点 if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) tab[i] = newNode(hash, key, value, null); else { // 如果发生了hash碰撞 Node<K,V> e; K k; // 如果给定的key是map 中已经存在的，那么直接覆盖原来的元素 if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) e = p; // 判断是不是树类型 else if (p instanceof TreeNode) // 进入树行的代码 e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value); else { //如果不是树类型那么就是链表类型，循环判断直到节点为null或者跟指定的节点值相等 for (int binCount = 0; ; ++binCount) { //节点为null则需要new 新节点 if ((e = p.next) == null) { p.next = newNode(hash, key, value, null); if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st // 链表长度大于8 （因为要加上新节点的值，所以这里判断其实是>=7）,并且整个map的大小大于了64转换为红黑树 treeifyBin(tab, hash); break; } if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) break; p = e; } } // 上面的逻辑走完 的话 如果e不为null 也就是说 map中已经存在了该key，那么替换value ( onlyIfAbsent如果这个值为true则不会做替换，但是在map.put中传入参数时这个值为false所以后续会做替换) 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; }3 resize
final Node<K,V>[] resize() {
// oldTab存储为旧值
Node<K,V>[] oldTab = table;
int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
// 加载因子
int oldThr = threshold;
int newCap, newThr = 0;
// 确定现在的map中是否有值
if (oldCap > 0) {
//如果容量超过最大值就不会扩容直接返回
if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return oldTab;
}
// 扩容旧的容量*2并且判断会不会超过最大值，并且需要大于等于16
else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
newThr = oldThr << 1; // double threshold
}
else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
newCap = oldThr;
else { // zero initial threshold signifies using defaults
newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
}
// 上述的流程走完了，计算下新的阙值
if (newThr == 0) {
float ft = (float)newCap * loadFactor;
//再次与最大容量进行比较
newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
(int)ft : Integer.MAX_VALUE);
}
threshold = newThr;
@SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
// 定义新的底层数组
Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
table = newTab;
// 遍历旧数组
if (oldTab != null) {
for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
Node<K,V> e;
if ((e = oldTab[j]) != null) {
oldTab[j] = null;
if (e.next == null)
newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
else if (e instanceof TreeNode)
// 红黑树操作
((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
else { // preserve order
Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
Node<K,V> next;
do {
next = e.next;
if ((e.hash & oldCap) == 0) {
if (loTail == null)
loHead = e;
else
loTail.next = e;
loTail = e;
}
else {
if (hiTail == null)
hiHead = e;
else
hiTail.next = e;
hiTail = e;
}
} while ((e = next) != null);
if (loTail != null) {
loTail.next = null;
newTab[j] = loHead;
}
if (hiTail != null) {
hiTail.next = null;
newTab[j + oldCap] = hiHead;
}
}
}
}
}
return newTab;
}面试问题
- HashMap JDK1.8有什么优化？
- HashMap使用过程中可以做那些优化？
- 多线程HashMap中resize过程中是如果形成死锁的
- 加载因子大小，有什么作用？
- HashMap与HashTable的区别
- Hashap与CurrentHashMap的区别
- HashMap底层原理
- 为什么HashMap的容量是2的幂次方？
