本文源碼基於AndroidSDK 28裏的代碼分析,其它的也大同小異,由於SDK裏的源碼不能Debug,這裏就自己創建一個MyHashMap來分析
基本使用
MyHashMap<String,String> maps = new MyHashMap<>();
maps.put("12","aaa");
maps.put("22","bbb");
maps.put("32","ccc");
maps.put("42","ccc");
maps.put("52","ccc");
maps.put("62","ccc");
maps.put("72","ccc");
maps.put("82","ccc");
maps.put("92","ccc");
maps.put("02","ccc");
maps.put("112","ccc");
maps.put("122","ccc");
maps.put("132","ccc");
maps.put("142","ccc");
maps.put("152","ccc");
maps.put("162","ccc");
String text1 = maps.put("172", "ccc");
Log.e(TAG,"text1: "+text1);
String text2 = maps.put("172", "ccc");
Log.e(TAG,"text2: "+text2);
運行上面代碼輸出如下
2019-11-21 15:17:33.773 21779-21779/com.ancely.fyw E/ancely->>>: text1: null
2019-11-21 15:17:33.773 21779-21779/com.ancely.fyw E/ancely->>>: text2: ccc
上面可以得出一個小結論是當添加key value 時如果之前添加過,那麼就會返回oldKey
先來看下HashMap的一個最簡單構造函數
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16: table數組的默認大小
transient Node<K, V>[] table;
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
public MyHashMap() {
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
}
上面有一個table數組,也就是說其實部也是由數組構成的
這裏有一個DEFAULT_LOAD_FACTOR默認值是0.75f這個值是一個擴容因子,就是假如table初始值爲16,size/table.lengh>0.75&&table.length>64的時候就要開始擴容.
所以當我們new一個HashMap的時候可以得出結論: 裏面什麼都沒有做,只是初始化了一個默認擴容因子
當我們第一次執行put的時候
maps.put("12","aaa");
執行的是這個 put(K key, V value)--->這個 putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict)
public V put(K key, V value) {
int hash = hash(key);
return putVal(hash, key, value, false, true);
}
咱們來debug模式分析走式
看圖說話
第一次添加的時候這個table肯定是空, tab.length肯定是0所以肯定走下面這段代碼看下圖
直接走的是resize()這個方法,他會返回一個Node數組,這個方法主要是返回新的數組,或者是擴容後的數組進方法裏面瞧一瞧,這裏先把擴容的代碼去掉,簡潔一點
final Node<K, V>[] resize() {
//第一次進來: 這個肯定爲空
Node<K, V>[] oldTab = table;
//第一次進來: oldTab爲空,這個值肯定爲0
int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
//第一次進來: 這個值也沒有初始化也爲0
int oldThr = threshold;
//第一次進來: 這二個值都爲0
int newCap, newThr = 0;
//第一次進來: 上面分析了這個值爲0,不走這
if (oldCap > 0) {
if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return oldTab;
} else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY && oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
newThr = oldThr << 1; // double threshold
//第一次進來: oldThr這個值==0,pass
} else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
newCap = oldThr;
//第一次進來: 上面都不走肯定走這
else {
//第一次進來: 開始爲下面二個參數賦值了
newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
newThr = (int) (DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
}
//第一次進來: 給擴容因子賦值了,默認就是上面計算的12
threshold = newThr;
@SuppressWarnings({"rawtypes", "unchecked"})
Node<K, V>[] newTab = (Node<K, V>[]) new Node[newCap];
table = newTab;
return newTab;
}
上面代碼就分析的很透徹了,這裏上一個debug圖
最後將這個newTab給返回出來
再回到之前代碼
然後就開爲創建Node對象,這個時候table容量就是16,第一個對象也給了值,由於是第一次添加最後走下去會返回一個null
由此第一次添加值就完成,當第二次....第十一次的時候,其實跟第一次也差不多,只是不會走第一個resize()方法,不需要重新創建table對象,當size大於我們之前的擴容因子的時候,這時就會重新來到resize()方法裏,如下圖
接下來就是走擴容的方法
他是怎麼擴容的這就不分析了,完整代碼如下.
if (oldTab != null) {
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;
}
}
}
}
}
當我們添加同一個key的時候,會什麼會替換原來的重而保持key唯一性,看下圖分析
所以我們運行上面代碼的時候,put有時會返回Null,有時會有值,接下來分析一下get,獲取數據
來操作一把,添加下面代碼,現運行,輸出
String text1 = maps.put("172", "ccc");
Log.e(TAG,"text1: "+text1);
String text2 = maps.put("172", "ccc111");
Log.e(TAG,"text2: "+text2);
String getTest = maps.get("172");
Log.e(TAG,"getTest: "+getTest);
2019-11-21 16:42:41.213 24700-24700/com.ancely.fyw E/ancely->>>: text1: null
2019-11-21 16:42:41.213 24700-24700/com.ancely.fyw E/ancely->>>: text2: ccc
2019-11-21 16:42:41.213 24700-24700/com.ancely.fyw E/ancely->>>: getTest: ccc111
get就簡單多了,先看源碼
public V get(Object key) {
Node<K, V> e;
return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
}
final Node<K, V> getNode(int hash, Object key) {
Node<K, V>[] tab;
Node<K, V> first, e;
int n;
K k;
if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 && (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
if (first.hash == hash && ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
return first;
if ((e = first.next) != null) {
if (first instanceof TreeNode)//這個是LinkHashMap裏面運用到的,不用理會
return ((TreeNode<K, V>) first).getTreeNode(hash, key);
do {
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
return e;
} while ((e = e.next) != null);
}
}
return null;
}
再來看看debug
至此,HashMap的put,和get就分析完.
總結: HashMap裏就是由一個Node<K,V>數組構成,默認容量爲16,當size/table.length>0.75時並且table.length>64,就開始擴容,,擴容後的大小爲table.length*2,
當我們put的時候,就會通hash值 key equals判斷是不是數組裏有,有則取出來替換,沒有則創建Node對象,在put的時候,如果超出了擴容因子的話,就會執行resize方法重新創建新的Node數組對象,大小爲之前的2倍,並重新對key進行計算存放到相應的bucket裏.由於在put的時候hash有可能相同,這個時候就會找到table值下標對應的Node對象,並將這個hash相同的對象賦值給next 也就是單向鏈表
還有一點,如果單向鏈表>8的時候就會將單向鏈表轉爲紅黑對,紅黑數小於6的時候重新變爲單向鏈表
在get的時候,也是通過length-1)&hash值來換取下標,如果取出下標不爲空就會返回, 當然這裏也有put相同的情況 ,就是hash值如果相同,就是取next如果還相同就一直next. 最終返回value值.
最後再來分析一下HashMap能不能把null當作key
maps.put(null,null);
來看看debug的走勢
所以得出結論是Hashmap的key是可以Null的