JDK的HashMap怎么使用

本篇内容主要讲解“JDK的HashMap怎么使用”,感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习“JDK的HashMap怎么使用”吧!

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首先先来分析一下HashMap

static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;

最大容量2的15次方+1;
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

默认加载因子:
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

内部实现的机制是用具有键值对格式的单个的entry数组实现:

  1. transient Entry[] table;

  2.    static class Entry implements Map.Entry {

  3.         final K key; //键

  4.         V value;    // 值

  5.         Entry next;  //下一个

  6.         final int hash;   //哈西值

  7.         /**

  8.          * Creates new entry.

  9.          */

  10.         Entry(int h, K k, V v, Entry n) {

  11.             value = v;

  12.             next = n;

  13.             key = k;

  14.             hash = h;

  15.         }

  16.         public final K getKey() {

  17.             return key;

  18.         }

  19.         public final V getValue() {

  20.             return value;

  21.         }

  22.         public final V setValue(V newValue) {

  23.         V oldValue = value;

  24.             value = newValue;

  25.             return oldValue;

  26.         }

  27.         public final boolean equals(Object o) {

  28.             if (!(o instanceof Map.Entry))

  29.                 return false;

  30.             Map.Entry e = (Map.Entry)o;

  31.             Object k1 = getKey();

  32.             Object k2 = e.getKey();

  33.             if (k1 == k2 || (k1 != null && k1.equals(k2))) {

  34.                 Object v1 = getValue();

  35.                 Object v2 = e.getValue();

  36.                 if (v1 == v2 || (v1 != null && v1.equals(v2)))

  37.                     return true;

  38.             }

  39.             return false;

  40.         }

  41.         public final int hashCode() {

  42.             return (key==null   ? 0 : key.hashCode()) ^

  43.                    (value==null ? 0 : value.hashCode());

  44.         }

  45.         public final String toString() {

  46.             return getKey() + "=" + getValue();

  47.         }

  48.         void recordAccess(HashMap m) {

  49.         }

  50.         void recordRemoval(HashMap m) {

  51.         }

  52.     }

当前的数组大小:
transient int size;

构造函数初始化:
设置初始化的容积和加载因子

  1. public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {

  2.         //初始化容积必须大于0

  3.         if (initialCapacity < 0)

  4.             throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +

  5.                                                initialCapacity);

  6.         //超过最大容积的时候,那么等于最大容积

  7.         if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)

  8.             initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;

  9.         //初始化加载因子;

  10.         if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))

  11.             throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +

  12.                                                loadFactor);

  13.         //找出一个数的平方大于当前给出的初始化容积,比如是初始化是10的话,那么最终的容积就是16

  14.         int capacity = 1;

  15.         while (capacity < initialCapacity)

  16.             capacity <<= 1;

  17.         this.loadFactor = loadFactor;

  18.         threshold = (int)(capacity * loadFactor);

  19.         //用容积来初始化数组大小;size当前还是为0;

  20.         table = new Entry[capacity];

  21.         //初始化动作,可以留给子类实现,模板模式的应用

  22.         init();

  23.     }

 这是一个hashcode的转换算法;他能够把对象的hashcode转换成为小于length-1的整数作为数组的下标;那么势必会出现重合

  1.     static int hash(int h) {

  2.         h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);

  3.         return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);

  4.     }

  5.     static int indexFor(int h, int length) {

  6.         return h & (length-1);

  7.     }

我们先看增加方法:

  1.  public V put(K key, V value) {

  2.         //判断键值是否为空;

  3.         if (key == null)

  4.             return putForNullKey(value);

  5.         //得到hashcode

  6.         int hash = hash(key.hashCode());

  7.         //得到一个小于数组长度(取的是与操作)的下标

  8.         int i = indexFor(hash, table.length);

  9.         //在数组中找到该下标的entry值;

  10.         //事实上entry也是一个链表,相对于LinkedList来说,他的entry是单向的

  11.         for (Entry e = table[i]; e != null; e = e.next) {

  12.             Object k;

  13.             //如果存在键值是同一对象的entry,那么用新值覆盖旧值,不存在则再往下找,知道末尾

  14.             if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {

  15.                 V oldValue = e.value;

  16.                 e.value = value;

  17.                 e.recordAccess(this);

  18.                 return oldValue;

  19.             }

  20.         }

  21.         //增加修改次数

  22.         modCount++;

  23.         //增加这个entry到该下标列表的首部

  24.         addEntry(hash, key, value, i);

  25.         return null;

  26.     }

  27.     void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {

  28.     Entry e = table[bucketIndex];

  29.         //可见是放在該下标链表的第一位的

  30.         table[bucketIndex] = new Entry(hash, key, value, e);

  31.         //在这里增加了size;

  32.         if (size++ >= threshold)

  33.             resize(2 * table.length);

  34.     }

如果key是null的话:
 那么他可以不用通过hashcode定位数组中的队列下标-_-||事实上他也没有hashcode;规定在0位存放这个链表的头;可见在HashMap中是可以

存放null的key的;但是正因为其没有hashcode那么就只能存放一个元素,而不是像其他一样能存放多个;但是另外我们可见,你可以考虑把使

用的最多的值的键设置成为null,因为他是找到的最快的;

  1. private V putForNullKey(V value) {

  2.         for (Entry e = table[0]; e != null; e = e.next) {

  3.             if (e.key == null) {

  4.                 V oldValue = e.value;

  5.                 e.value = value;

  6.                 e.recordAccess(this);

  7.                 return oldValue;

  8.             }

  9.         }

  10.         modCount++;

  11.         addEntry(0, null, value, 0);

  12.         return null;

  13.     }

上面说了存放了,下面我们再来看看如何取出来把:

  1. final Entry getEntry(Object key) {

  2.         //经过算法得到这个key对应的hashcode,可见hashcode是固定的对应,而不是随机的;如果是null的话为0,经过与操作还是0,直接 

  3.        //定位到table[0]否则查找出下标

  4.        int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());

  5.         for (Entry e = table[indexFor(hash, table.length)];

  6.              e != null;

  7.              e = e.next) {

  8.             Object k;

  9.      //匹配这个key的hashcode和数值,可见不是同一的值其hashcode是可能一样的,否则如果是一一对应则没必要匹配key了

  10.             if (e.hash == hash &&

  11.                 ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))

  12.                 return e;

  13.         } 

  14.     //没有找到,为空;

  15.        return null;

我们再来看看其容量是如何增长的:

  1.     public void putAll(Map m) {

  2.         //得到新增加进来的元素的个数

  3.         int numKeysToBeAdded = m.size();

  4.         if (numKeysToBeAdded == 0)

  5.             return;

  6.          //如果新增加的元素个数大于原来容积*加载因子;可见我们必须要扩充容量了

  7.         if (numKeysToBeAdded > threshold) {

  8.             //那么我们增加的容量将是该新增元素个数+预留空间的总数

  9.             int targetCapacity = (int)(numKeysToBeAdded / loadFactor + 1);

  10.             if (targetCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)

  11.                 targetCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;

  12.             int newCapacity = table.length;

  13.             //如果我们现在的表的容量小于新增加的容量,那么我们扩展两倍,如果还小,再扩大两倍,直到他的大于当前需要的容量

  14.             while (newCapacity < targetCapacity)

  15.                 newCapacity <<= 1;

  16.             if (newCapacity > table.length)

  17.                 resize(newCapacity);

  18.         }

  19.         //添置新的"家具"

  20.         for (Iterator> i = m.entrySet().iterator(); i.hasNext(); ) {

  21.             Map.Entry e = i.next();

  22.             put(e.getKey(), e.getValue());

  23.         }

  24.     }

用新的容积开辟了一块足够大的存储空间,

  1. void resize(int newCapacity) {

  2.         Entry[] oldTable = table;

  3.         int oldCapacity = oldTable.length;

  4.         if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {

  5.             threshold = Integer.MAX_VALUE;

  6.             return;

  7.         }

  8.         Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];

  9.         transfer(newTable);

  10.         table = newTable;

  11.         threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);

  12.     }

  13. 并且把家具从以前的“小房子”帮到了“大房子”

  14.  void transfer(Entry[] newTable) {

  15.         Entry[] src = table;

  16.         int newCapacity = newTable.length;

  17.         for (int j = 0; j < src.length; j++) {

  18.             //得到各个数组元素的链表的头

  19.             Entry e = src[j];

  20.             if (e != null) {

  21.                 src[j] = null; //一定要把原来的“小房子”收拾好,方便垃圾回收;

  22.                 do {

  23.                     Entry next = e.next;

  24.                     int i = indexFor(e.hash, newCapacity);

  25.                     e.next = newTable[i];

  26.                     newTable[i] = e;

  27.                     e = next;

  28.                 } while (e != null);

  29.             }

  30.         }

  31.     }

新增,查找,都看过了,我们来看一下删除:

  1. public V remove(Object key) {

  2.         Entry e = removeEntryForKey(key);

  3.         return (e == null ? null : e.value);

  4.     }

  5.     final Entry removeEntryForKey(Object key) {

  6.         //定位查找到链表表头;

  7.         int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());

  8.         int i = indexFor(hash, table.length);

  9.         Entry prev = table[i];

  10.         Entry e = prev;

  11.         while (e != null) {

  12.             Entry next = e.next;

  13.             Object k;

  14.             if (e.hash == hash &&

  15.                 ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {

  16.                 modCount++;

  17.                 //若能找到,修改前后的链表节点的指向,从中删除;

  18.                 size--;

  19.                 if (prev == e)

  20.                     table[i] = next;

  21.                 else

  22.                     prev.next = next;

  23.                 e.recordRemoval(this);

  24.                 return e;

  25.             }

  26.             //方便链表往下传递;保存prev是因为是单向链表,所以一旦找到的目标节点,无法通过该节点得到钱一个节点,就无法更改前

  27. 一个节点的指//向,所以要保存prev

  28.             prev = e;

  29.             e = next;

  30.         }

  31.         return e;

  32.     }

JDK的HashMap怎么使用

现在我们再看一下如何单独取到他的键值集合或者值集合:

  1. values实现了一个内部私有类;

  2.   public Collection values() {

  3.         Collection vs = values;

  4.         return (vs != null ? vs : (values = new Values()));

  5.     }

  6. //AbstractCollection 把一些基本的curd委托给了iteartor,所以只需重载其获取iteartor的方法;

  7.     private final class Values extends AbstractCollection {

  8.         //重载了iteartor

  9.         public Iterator iterator() {

  10.             return newValueIterator();

  11.         }

  12.         public int size() {

  13.             return size;

  14.         }

  15.         public boolean contains(Object o) {

  16.             return containsValue(o);

  17.         }

  18.         public void clear() {

  19.             HashMap.this.clear();

  20.         }

  21.     }

  22. 下面是该iteartor的获取:其中主要的是看看我们获取的value的collection是如何排序的;

  23.     private abstract class HashIterator implements Iterator {

  24.         Entry next;    // next entry to return

  25.         int expectedModCount;   // For fast-fail

  26.         int index;      // current slot

  27.         Entry current; // current entry

  28.         HashIterator() {

  29.             expectedModCount = modCount;

  30.             //如果该HashMap有元素

  31.             if (size > 0) { // advance to first entry

  32.                 Entry[] t = table;

  33.                 然后把next和index都调至该table数组的链表头中不为空的地方;

  34.                 while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)

  35.                     ;

  36.             }

  37.         }

  38.         public final boolean hasNext() {

  39.             return next != null;

  40.         }

  41.         final Entry nextEntry() {

  42.             if (modCount != expectedModCount)

  43.                 throw new ConcurrentModificationException();

  44.             Entry e = next;

  45.             if (e == null)

  46.                 throw new NoSuchElementException();

  47.             //代表这个链表遍历完成了,需要开始遍历下一个table下标的链表了

  48.             if ((next = e.next) == null) {

  49.                 Entry[] t = table;

  50.             //找到下一个不为空的table元素

  51.                 while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)

  52.                     ;

  53.             }

  54.         current = e;

  55.             return e;

  56.         }

  57.         public void remove() {

  58.             if (current == null)

  59.                 throw new IllegalStateException();

  60.             if (modCount != expectedModCount)

  61.                 throw new ConcurrentModificationException();

  62.             Object k = current.key;

  63.             current = null;

  64.             HashMap.this.removeEntryForKey(k);

  65.             expectedModCount = modCount;

  66.         }

  67.     }

  68. ValueIterator :

  69.  private final class ValueIterator extends HashIterator {

  70.         public V next() {

  71.             return nextEntry().value;

  72.         }

  73.     }

这是我们会问加入我在这个value的collection中增加元素会出现什么样的情况呢,次序会不会打乱,对不起,AbstractCollection不存在add

的,iteartor也是不允许增加元素的;

对于来说keySet来说是同理的,不过因为key是不存在一样的,所以,我们不会返回collection而返回set,避免了重复key的出现

到此,相信大家对“JDK的HashMap怎么使用”有了更深的了解,不妨来实际操作一番吧!这里是创新互联网站,更多相关内容可以进入相关频道进行查询,关注我们,继续学习!


新闻标题:JDK的HashMap怎么使用
标题来源:http://scyanting.com/article/pgiigs.html