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　　來總結(jié)一下HashMap的原理

1.HashMap當(dāng)中有一個內(nèi)部類，它叫Node,然后這個Node呢，它其實是實現(xiàn)了Map.Entry接口，這個接口當(dāng)中有幾個抽象的方法和幾個具體的方法。其中Map.Entry<K,V>是一個泛型的元組。

2.Map.Entry接口中有如下抽象方法：

• getKey()
• getValue()
• setValue()
• hashCode()
• equals

3.Node的私有變量如下：

• hash
• key
• value
• Next node

其中HashMap的核心是hashcode的生成算法，hashCode的生成算法如下：

Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);

它是先通過得到Key和value的hashcode，然后對2個值進(jìn)行異或操作后得到的值。

其中Object.hashCode是一個native的方法。

public native int hashCode();

其中Node的equals方法，傳入的對象是object,只有當(dāng)object的類型是map.entry并且，當(dāng)前對象的key和value都和傳入的key,value一致，那樣才會返回相等。

下面的這個方法，是計算hash值的方法。它是通過key去計算，然后把拿到的hashcode和它右移16位的結(jié)果進(jìn)行異或操作，具體回頭再看為什么，我也不知道。

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

hashMap里面還有一個entrySet的成員變量，它是一個set 的集合，這里面的transient關(guān)鍵字不太懂，回頭再看看。

transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet;

HashMap里面有一個非常重要的方法，叫做putVal()方法。這算是里面最核心的一個方法了，弄懂了這個方法，80%的HashMap相關(guān)的知識都能弄懂了

首先是有2個Node的聲明，一個是tab,一個是p.

Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;

下面我們來解析一下PutVal方法，如果table為空，或者table的長度為0，重置table的長度。

if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)n = (tab = resize()).length;

首先是下面的代碼會利用到上面的代碼，n得出了一個結(jié)果，那就是resize()后的結(jié)果，下面的n-1就是“”最后“”一個元素

if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)tab[i] = newNode(hash, key, value, null);

下面的代碼就是上面的tabl[x]里面的邏輯，這里面用到了按位與的一個運算：為什么要這么做？不知道。

來做一個小小的補(bǔ)充，這里要先復(fù)習(xí)一下按位與的結(jié)果操作，什么時候獲取什么值，如果hash是一個負(fù)數(shù)，那又是什么情況呢？

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(n - 1) & hash

我猜想的是，如果“”找到的“”元素為null,那么新建一個node元素。并且這個node元素的next為空。否則執(zhí)行else里面的邏輯。

----------------------------------------我是分割線---------------------------------------------

首先putVal方法會去計算這個key的hash值。

首先我覺得要明白hash算法的真諦，網(wǎng)上找的這句話，說得不錯：要找到散列為同一個值的兩個不同的輸入，在計算上是不可能的，所以數(shù)據(jù)的哈希值可以檢驗數(shù)據(jù)的完整性。

當(dāng)?shù)谝淮芜M(jìn)入putval方法的時候，table是空的，所以肯定要進(jìn)行一個resize操作，不光是table,連threshold都是0，所有的東西都未能初始化的情況下，這個時候，應(yīng)該進(jìn)入如下邏輯：

newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);

這個時候，newCapicity的話就變成了初始值16，newThr變成了初始化的Threhold,如果是這種情況下的話，就會新建一個長度為16的Node<K,V>[]數(shù)組，最后返回newTable,注意，resize操作的返回對象。

Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];

在下面的例子中，hash值是一個非常大的值，換算成2進(jìn)制，它是32位長度的一個2進(jìn)制，用按位與的操作是最快的，因為計算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)就是二進(jìn)制的。

if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)

?注意！！！它先填充的是tab[10]的內(nèi)容，也就是說，并沒有從0開始填充，這是違背我們直覺的一件事情。

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然后讓modCount++,

最后，如果負(fù)載因子小于size,那么，hashmap會自動擴(kuò)容。

if (++size > threshold)resize();

隨后執(zhí)行afterNodeInsertion方法，這個方法在Hashmap當(dāng)中是一個空的方法，API里面介紹的是為LinkedHashMap所用，所以這里不再做討論。還有注意下，如果是新建的hashMap第一次putval,那么它的返回值為null.

?要注意一點，新建一個HashMap，它并不是獨立存在的，在你把你的key添加進(jìn)去之前，它還會添加非常多的其他的KEY，也就是我們所說的：系統(tǒng)路徑，所以最后得出的結(jié)果就是，如果你是一個新的HashMap,那么，你添加了一個KEY，肯定這里面不止一個KEY。

?大家可以觀察到，當(dāng)SIZE=13的時候，

其實是自動進(jìn)入了resize這個方法的，你看我斷點都進(jìn)來了。這就證明了hashmap的自動擴(kuò)容機(jī)制。

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?那么為什么會有這么多的Node被添加進(jìn)來呢？原因只有一個，就是我們用idea啟動項目的時候，一些類其實是用到了HashMap的，它優(yōu)于我們調(diào)試的時候進(jìn)入的HashMap,所以剛才大家才會看到那么多的節(jié)點被添加到hashMap當(dāng)中去。

?當(dāng)我把在putVal上的斷點去掉以后，就進(jìn)入了如下代碼塊，驗證了我的猜想。

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另外還有一個很有趣現(xiàn)象，我用單元測試，新建了一個HashMap,結(jié)果。。。你發(fā)現(xiàn)沒有，jdk里面已經(jīng)填充了4項了，原來，我們認(rèn)為的Hashmap，有多少項，就add多少項的觀點其實是錯誤的！！！

下面我們再來看看如下代碼，傳入的hash和之前的hash進(jìn)行對比，這里面可能大家有一些迷糊，當(dāng)然包括我也看不懂，不過從這里可以獲取一個非常重要的信息，這么做的方式就是為了避免一個hashmap鐘可能出現(xiàn)“相同”的hash對象，我是這么理解的，如果有高人，可以來解釋下為什么這樣。

if (p.hash == hash &&((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))e = p;

下面的代碼也很明白了，如果不是上面都 ，那么如果是樹節(jié)點，那么就執(zhí)行下面的邏輯，此處不再深究。

else if (p instanceof TreeNode)e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);

下面的代碼的含義是，如果p.next為空的話，那么新建一個節(jié)點，并追加到尾部，這種情況，就是當(dāng)p指向最后一個節(jié)點的時候才會出現(xiàn)的情況。

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;}

后面的代碼有點感覺太難啃了，先暫時就這樣吧，今天的HashMap分析得還不太完整，并且不太合理，希望大家能多提寶貴建議。

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轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/kmsfan/p/8027184.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的HashMap原理总结的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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