Skip to content

Commit 8d464bf

Browse files
committed
fix(hashmap-source-code.md): 统一名词的使用,修正原理描述
1 parent adea895 commit 8d464bf

File tree

1 file changed

+33
-18
lines changed

1 file changed

+33
-18
lines changed

docs/java/collection/hashmap-source-code.md

Lines changed: 33 additions & 18 deletions
Original file line numberDiff line numberDiff line change
@@ -13,7 +13,7 @@ HashMap 主要用来存放键值对,它基于哈希表的 Map 接口实现,
1313

1414
`HashMap` 可以存储 null 的 key 和 value,但 null 作为键只能有一个,null 作为值可以有多个
1515

16-
JDK1.8 之前 HashMap 由 数组+链表 组成的,数组是 HashMap 的主体,链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的(“拉链法”解决冲突)。 JDK1.8 以后的 `HashMap` 在解决哈希冲突时有了较大的变化,当链表长度大于阈值(默认为 8)(将链表转换成红黑树前会判断,如果当前数组的长度小于 64,那么会选择先进行数组扩容,而不是转换为红黑树)时,将链表转化为红黑树,以减少搜索时间。
16+
JDK1.8 之前 HashMap 由 数组+链表 组成的,数组是 HashMap 的主体,链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的(“拉链法”解决冲突)。 JDK1.8 以后的 `HashMap` 在解决哈希冲突时有了较大的变化,当链表长度大于等于阈值(默认为 8)(将链表转换成红黑树前会判断,如果当前数组的长度小于 64,那么会选择先进行数组扩容,而不是转换为红黑树)时,将链表转化为红黑树,以减少搜索时间。
1717

1818
`HashMap` 默认的初始化大小为 16。之后每次扩充,容量变为原来的 2 倍。并且, `HashMap` 总是使用 2 的幂作为哈希表的大小。
1919

@@ -78,11 +78,11 @@ public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V> implements Map<K,V>, Cloneabl
7878
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4;
7979
// 最大容量
8080
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
81-
// 默认的填充因子
81+
// 默认的负载因子
8282
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
83-
// 当桶(bucket)上的结点数大于这个值时会转成红黑树
83+
// 当桶(bucket)上的结点数大于等于这个值时会转成红黑树
8484
static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
85-
// 当桶(bucket)上的结点数小于这个值时树转链表
85+
// 当桶(bucket)上的结点数小于等于这个值时树转链表
8686
static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;
8787
// 桶中结构转化为红黑树对应的table的最小容量
8888
static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;
@@ -94,24 +94,24 @@ public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V> implements Map<K,V>, Cloneabl
9494
transient int size;
9595
// 每次扩容和更改map结构的计数器
9696
transient int modCount;
97-
// 临界值(容量*填充因子) 当实际大小超过临界值时,会进行扩容
97+
// 阈值(容量*负载因子) 当实际大小超过阈值时,会进行扩容
9898
int threshold;
99-
// 加载因子
99+
// 负载因子
100100
final float loadFactor;
101101
}
102102
```
103103

104-
- **loadFactor 加载因子**
104+
- **loadFactor 负载因子**
105105

106-
loadFactor 加载因子是控制数组存放数据的疏密程度,loadFactor 越趋近于 1,那么 数组中存放的数据(entry)也就越多,也就越密,也就是会让链表的长度增加,loadFactor 越小,也就是趋近于 0,数组中存放的数据(entry)也就越少,也就越稀疏。
106+
loadFactor 负载因子是控制数组存放数据的疏密程度,loadFactor 越趋近于 1,那么 数组中存放的数据(entry)也就越多,也就越密,也就是会让链表的长度增加,loadFactor 越小,也就是趋近于 0,数组中存放的数据(entry)也就越少,也就越稀疏。
107107

108108
**loadFactor 太大导致查找元素效率低,太小导致数组的利用率低,存放的数据会很分散。loadFactor 的默认值为 0.75f 是官方给出的一个比较好的临界值**
109109

110-
给定的默认容量为 16,负载因子为 0.75。Map 在使用过程中不断的往里面存放数据,当数量达到了 16 \* 0.75 = 12 就需要将当前 16 的容量进行扩容,而扩容这个过程涉及到 rehash、复制数据等操作,所以非常消耗性能。
110+
给定的默认容量为 16,负载因子为 0.75。Map 在使用过程中不断的往里面存放数据,当数量超过了 16 \* 0.75 = 12 就需要将当前 16 的容量进行扩容,而扩容这个过程涉及到 rehash、复制数据等操作,所以非常消耗性能。
111111

112112
- **threshold**
113113

114-
**threshold = capacity \* loadFactor****当 Size>=threshold**的时候,那么就要考虑对数组的扩增了,也就是说,这个的意思就是 **衡量数组是否需要扩增的一个标准**
114+
**threshold = capacity \* loadFactor****当 Size>threshold**的时候,那么就要考虑对数组的扩增了,也就是说,这个的意思就是 **衡量数组是否需要扩增的一个标准**
115115

116116
**Node 节点类源码:**
117117

@@ -201,7 +201,7 @@ HashMap 中有四个构造方法,它们分别如下:
201201
this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
202202
}
203203

204-
// 指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数
204+
// 指定“容量大小”和“负载因子”的构造函数
205205
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
206206
if (initialCapacity < 0)
207207
throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " + initialCapacity);
@@ -210,10 +210,13 @@ HashMap 中有四个构造方法,它们分别如下:
210210
if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
211211
throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " + loadFactor);
212212
this.loadFactor = loadFactor;
213+
// 初始容量暂时存放到 threshold ,在resize中再赋值给 newCap 进行table初始化
213214
this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
214215
}
215216
```
216217

218+
> 值得注意的是上述四个构造方法中,都初始化了负载因子 loadFactor,由于HashMap中没有 capacity 这样的字段,即使指定了初始化容量 initialCapacity ,也只是通过 tableSizeFor 将其扩容到与 initialCapacity 最接近的2的幂次方大小,然后暂时赋值给 threshold ,后续通过 resize 方法将 threshold 赋值给 newCap 进行 table 的初始化。
219+
217220
**putMapEntries 方法:**
218221

219222
```java
@@ -222,18 +225,25 @@ final void putMapEntries(Map<? extends K, ? extends V> m, boolean evict) {
222225
if (s > 0) {
223226
// 判断table是否已经初始化
224227
if (table == null) { // pre-size
225-
// 未初始化,s为m的实际元素个数
228+
/*
229+
* 未初始化,s为m的实际元素个数,ft=s/loadFactor => s=ft*loadFactor, 跟我们前面提到的
230+
* 阈值=容量*负载因子 是不是很像,是的,ft指的是要添加s个元素所需的最小的容量
231+
*/
226232
float ft = ((float)s / loadFactor) + 1.0F;
227233
int t = ((ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY) ?
228234
(int)ft : MAXIMUM_CAPACITY);
229-
// 计算得到的t大于阈值,则初始化阈值
235+
/*
236+
* 根据构造函数可知,table未初始化,threshold实际上是存放的初始化容量,如果添加s个元素所
237+
* 需的最小容量大于初始化容量,则将最小容量扩容为最接近的2的幂次方大小作为初始化。
238+
* 注意这里不是初始化阈值
239+
*/
230240
if (t > threshold)
231241
threshold = tableSizeFor(t);
232242
}
233243
// 已初始化,并且m元素个数大于阈值,进行扩容处理
234244
else if (s > threshold)
235245
resize();
236-
// 将m中的所有元素添加至HashMap中
246+
// 将m中的所有元素添加至HashMap中,如果table未初始化,putVal中会调用resize初始化或扩容
237247
for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : m.entrySet()) {
238248
K key = e.getKey();
239249
V value = e.getValue();
@@ -276,7 +286,7 @@ final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
276286
// 桶中已经存在元素(处理hash冲突)
277287
else {
278288
Node<K,V> e; K k;
279-
// 判断table[i]中的元素是否与插入的key一样,若相同那就直接使用插入的值p替换掉旧的值e
289+
//快速判断第一个节点table[i]的key是否与插入的key一样,若相同就直接使用插入的值p替换掉旧的值e
280290
if (p.hash == hash &&
281291
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
282292
e = p;
@@ -401,7 +411,7 @@ final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
401411

402412
### resize 方法
403413

404-
进行扩容,会伴随着一次重新 hash 分配,并且会遍历 hash 表中所有的元素,是非常耗时的。在编写程序中,要尽量避免 resize。
414+
进行扩容,会伴随着一次重新 hash 分配,并且会遍历 hash 表中所有的元素,是非常耗时的。在编写程序中,要尽量避免 resize。resize方法实际上是将 table 初始化和 table 扩容 进行了整合,底层的行为都是给 table 赋值一个新的数组。
405415

406416
```java
407417
final Node<K,V>[] resize() {
@@ -420,14 +430,16 @@ final Node<K,V>[] resize() {
420430
newThr = oldThr << 1; // double threshold
421431
}
422432
else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
433+
// 创建对象时初始化容量大小放在threshold中,此时只需要将其作为新的数组容量
423434
newCap = oldThr;
424435
else {
425-
// signifies using defaults
436+
// signifies using defaults 无参构造函数创建的对象在这里计算容量和阈值
426437
newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
427438
newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
428439
}
429-
// 计算新的resize上限
430440
if (newThr == 0) {
441+
// 创建时指定了初始化容量或者负载因子,在这里进行阈值初始化,
442+
// 或者扩容前的旧容量小于16,在这里计算新的resize上限
431443
float ft = (float)newCap * loadFactor;
432444
newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ? (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
433445
}
@@ -442,8 +454,10 @@ final Node<K,V>[] resize() {
442454
if ((e = oldTab[j]) != null) {
443455
oldTab[j] = null;
444456
if (e.next == null)
457+
// 只有一个节点,直接计算元素新的位置即可
445458
newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
446459
else if (e instanceof TreeNode)
460+
// 将红黑树拆分成2棵子树,拆分后的子树节点数小于等于6,则将树转化成链表
447461
((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
448462
else {
449463
Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
@@ -486,6 +500,7 @@ final Node<K,V>[] resize() {
486500
}
487501
```
488502

503+
489504
## HashMap 常用方法测试
490505

491506
```java

0 commit comments

Comments
 (0)