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    Java8 HashMap扩容算法实例解析

    栏目:代码类 时间:2019-12-24 18:04

    这篇文章主要介绍了Java8 HashMap扩容算法实例解析,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下

    Java8的HashMap扩容过程主要就是集中在resize()方法中

     final Node<K,V>[] resize() {
       // ...省略不重要的
     }

    其中,当HashMap扩容完毕之后,需要对原有的数据进行转移。因为容量变大了,部分元素的位置因此要变更,因而出现了下面的这个转移过程。

    转移过程大致是:依次从旧数组里取值,然后从该值对应的链表上依次取出节点,对节点取模分别放入lo链表和hi链表,当链表中节点遍历完后,分别把lo链表和hi链表放入新数组的不同位置。

    在看到如下第15行时,我在想,为什么(e.hash & oldCap)== 0时就放入lo链表,否则就是hi链表?

    说到这个问题,那我们就要回顾下HashMap存入新元素的过程了。看下面的第45行,可以发现插入时是使用(n - 1) & hash来计算位置的,即数组长度-1,而扩容移位是使用数组长度n计算的,那这是为什么呢?

    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)
          ((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;
          }
        }
      }
    }
    
    
    final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) {
      // ...省略不重要的
      if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
      else {
      // ...省略不重要的
    }

    像我们看Java8的HashMap源码,应该都应该知道HashMap的底层数组长度都是2的n方的值

    那么我们就假设一个底层数组长度为8的HashMap模拟进行插入元素和扩容移位的过程

    长度n=8 ----> 0x1000

    n-1   ----> 0x0111

    此时写入两个元素,两个元素的hash值分别为hash1 = 0x0101,hash2 = 0x1101

    hash1 & n-1 = 0x0101

    hash2 & n-1 = 0x0101

    两个hash取模后的结果是一致的,所以它们会在同一个地方组成链表

    那么此时如果要进行扩容移位呢?

    hash1 & n = 0x0000

    hash2 & n = 0x1000

    此时两者的结果是不一样的,并且相差0x1000即10进制的8即数组长度.。

    所以这也就是为什么上图15行只判断==0的原因,因为这个取模结果只有0和1两种值(数组长度是2的n次方,只有除了符号位外的最高位为1)

    而两个取模结果等于数组长度,这也就是为什么上图第32和36行那么处理的原因。

    以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持IIS7站长之家。