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:
transient Entry[] table;
static class Entry
implements Map.Entry { final K key; //键
V value; // 值
Entry
next; //下一个 final int hash; //哈西值
/**
* Creates new entry.
*/
Entry(int h, K k, V v, Entry
n) { value = v;
next = n;
key = k;
hash = h;
}
public final K getKey() {
return key;
}
public final V getValue() {
return value;
}
public final V setValue(V newValue) {
V oldValue = value;
value = newValue;
return oldValue;
}
public final boolean equals(Object o) {
if (!(o instanceof Map.Entry))
return false;
Map.Entry e = (Map.Entry)o;
Object k1 = getKey();
Object k2 = e.getKey();
if (k1 == k2 || (k1 != null && k1.equals(k2))) {
Object v1 = getValue();
Object v2 = e.getValue();
if (v1 == v2 || (v1 != null && v1.equals(v2)))
return true;
}
return false;
}
public final int hashCode() {
return (key==null ? 0 : key.hashCode()) ^
(value==null ? 0 : value.hashCode());
}
public final String toString() {
return getKey() + "=" + getValue();
}
void recordAccess(HashMap
m) { }
void recordRemoval(HashMap
m) { }
}
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
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
//初始化容积必须大于0
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
initialCapacity);
//超过最大容积的时候,那么等于最大容积
if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
//初始化加载因子;
if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
loadFactor);
//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
int capacity = 1;
while (capacity < initialCapacity)
capacity <<= 1;
this.loadFactor = loadFactor;
threshold = (int)(capacity * loadFactor);
//用容积来初始化数组大小;size当前还是为0;
table = new Entry[capacity];
//初始化动作,可以留给子类实现,模板模式的应用
init();
}
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
static int hash(int h) {
h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
}
static int indexFor(int h, int length) {
return h & (length-1);
}
我们先看增加方法:
public V put(K key, V value) {
//判断键值是否为空;
if (key == null)
return putForNullKey(value);
//得到hashcode
int hash = hash(key.hashCode());
//得到一个小于数组长度(取的是与操作)的下标
int i = indexFor(hash, table.length);
//在数组中找到该下标的entry值;
//事实上entry也是一个链表,相对于LinkedList来说,他的entry是单向的
for (Entry
e = table[i]; e != null; e = e.next) { Object k;
//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
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
//增加修改次数
modCount++;
//增加这个entry到该下标列表的首部
addEntry(hash, key, value, i);
return null;
}
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
Entry
e = table[bucketIndex]; //可见是放在該下标链表的第一位的
table[bucketIndex] = new Entry
(hash, key, value, e); //在这里增加了size;
if (size++ >= threshold)
resize(2 * table.length);
}
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;
private V putForNullKey(V value) {
for (Entry
e = table[0]; e != null; e = e.next) { if (e.key == null) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
modCount++;
addEntry(0, null, value, 0);
return null;
}
上面说了存放了,下面我们再来看看如何取出来把:
final Entry
getEntry(Object key) { //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
//定位到table[0]否则查找出下标
int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());
for (Entry
e = table[indexFor(hash, table.length)]; e != null;
e = e.next) {
Object k;
//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
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
return e;
}
//没有找到,为空;
return null;
我们再来看看其容量是如何增长的:
public void putAll(Map extends K, ? extends V> m) {
//得到新增加进来的元素的个数
int numKeysToBeAdded = m.size();
if (numKeysToBeAdded == 0)
return;
//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
if (numKeysToBeAdded > threshold) {
//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
int targetCapacity = (int)(numKeysToBeAdded / loadFactor + 1);
if (targetCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
targetCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
int newCapacity = table.length;
//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
while (newCapacity < targetCapacity)
newCapacity <<= 1;
if (newCapacity > table.length)
resize(newCapacity);
}
//添置新的"家具"
for (Iterator extends Map.Entry extends K, ? extends V>> i = m.entrySet().iterator(); i.hasNext(); ) {
Map.Entry extends K, ? extends V> e = i.next();
put(e.getKey(), e.getValue());
}
}
用新的容积开辟了一块足够大的存储空间,
void resize(int newCapacity) {
Entry[] oldTable = table;
int oldCapacity = oldTable.length;
if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return;
}
Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];
transfer(newTable);
table = newTable;
threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);
}
并且把家具从以前的“小房子”帮到了“大房子”
void transfer(Entry[] newTable) {
Entry[] src = table;
int newCapacity = newTable.length;
for (int j = 0; j < src.length; j++) {
//得到各个数组元素的链表的头
Entry
e = src[j]; if (e != null) {
src[j] = null; //一定要把原来的“小房子”收拾好,方便垃圾回收;
do {
Entry
next = e.next; int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
e.next = newTable[i];
newTable[i] = e;
e = next;
} while (e != null);
}
}
}
新增,查找,都看过了,我们来看一下删除:
public V remove(Object key) {
Entry
e = removeEntryForKey(key); return (e == null ? null : e.value);
}
final Entry
removeEntryForKey(Object key) { //定位查找到链表表头;
int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());
int i = indexFor(hash, table.length);
Entry
prev = table[i]; Entry
e = prev; while (e != null) {
Entry
next = e.next; Object k;
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {
modCount++;
//若能找到,修改前后的链表节点的指向,从中删除;
size--;
if (prev == e)
table[i] = next;
else
prev.next = next;
e.recordRemoval(this);
return e;
}
//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
一个节点的指//向,所以要保存prev
prev = e;
e = next;
}
return e;
}
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:
values实现了一个内部私有类;
public Collection
values() { Collection
vs = values; return (vs != null ? vs : (values = new Values()));
}
//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; private final class Values extends AbstractCollection
{ //重载了iteartor
public Iterator
iterator() { return newValueIterator();
}
public int size() {
return size;
}
public boolean contains(Object o) {
return containsValue(o);
}
public void clear() {
HashMap.this.clear();
}
}
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;
private abstract class HashIterator
implements Iterator { Entry
next; // next entry to return int expectedModCount; // For fast-fail
int index; // current slot
Entry
current; // current entry HashIterator() {
expectedModCount = modCount;
//如果该HashMap有元素
if (size > 0) { // advance to first entry
Entry[] t = table;
然后把next和index都调至该table数组的链表头中不为空的地方;
while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)
;
}
}
public final boolean hasNext() {
return next != null;
}
final Entry
nextEntry() { if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
Entry
e = next; if (e == null)
throw new NoSuchElementException();
//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
if ((next = e.next) == null) {
Entry[] t = table;
//找到下一个不为空的table元素
while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)
;
}
current = e;
return e;
}
public void remove() {
if (current == null)
throw new IllegalStateException();
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
Object k = current.key;
current = null;
HashMap.this.removeEntryForKey(k);
expectedModCount = modCount;
}
}
ValueIterator :
private final class ValueIterator extends HashIterator
{ public V next() {
return nextEntry().value;
}
}
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!
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