HashMap源码
1.看源码之前需要了解的一些内容 Node<K,V>[] table 哈希表结构中数组的名字 DEFAULT_INITIAL_CAPACITY： 数组默认长度16 DEFAULT_LOAD_FACTOR： 默认加载因子0.75 HashMap里面每一个对象包含以下内容： 1.1 链表中的键值对对象 包含： int hash; //键的哈希值 final K key; //键 V value; //值 Node<K,V> next; //下一个节点的地址值 1.2 红黑树中的键值对对象 包含： int hash; //键的哈希值 final K key; //键 V value; //值 TreeNode<K,V> parent; //父节点的地址值 TreeNode<K,V> left; //左子节点的地址值 TreeNode<K,V> right; //右子节点的地址值 boolean red; //节点的颜色 2.添加元素 HashMap<String,Integer> hm = new HashMap<>(); hm.put("aaa" , 111); hm.put("bbb" , 222); hm.put("ccc" , 333); hm.put("ddd" , 444); hm.put("eee" , 555); 添加元素的时候至少考虑三种情况： 2.1数组位置为null 2.2数组位置不为null，键不重复，挂在下面形成链表或者红黑树 2.3数组位置不为null，键重复，元素覆盖 //参数一：键 //参数二：值 //返回值：被覆盖元素的值，如果没有覆盖，返回null public V put(K key, V value) { return putVal(hash(key), key, value, false, true); } //利用键计算出对应的哈希值，再把哈希值进行一些额外的处理 //简单理解：返回值就是返回键的哈希值 static final int hash(Object key) { int h; return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16); } //参数一：键的哈希值 //参数二：键 //参数三：值 //参数四：如果键重复了是否保留 // true，表示老元素的值保留，不会覆盖 // false，表示老元素的值不保留，会进行覆盖 final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,boolean evict) { //定义一个局部变量，用来记录哈希表中数组的地址值。 Node<K,V>[] tab; //临时的第三方变量，用来记录键值对对象的地址值 Node<K,V> p; //表示当前数组的长度 int n; //表示索引 int i; //把哈希表中数组的地址值，赋值给局部变量tab tab = table; if (tab == null || (n = tab.length) == 0){ //1.如果当前是第一次添加数据，底层会创建一个默认长度为16，加载因子为0.75的数组 //2.如果不是第一次添加数据，会看数组中的元素是否达到了扩容的条件 //如果没有达到扩容条件，底层不会做任何操作 //如果达到了扩容条件，底层会把数组扩容为原先的两倍，并把数据全部转移到新的哈希表中 tab = resize(); //表示把当前数组的长度赋值给n n = tab.length; } //拿着数组的长度跟键的哈希值进行计算，计算出当前键值对对象，在数组中应存入的位置 i = (n - 1) & hash;//index //获取数组中对应元素的数据 p = tab[i]; if (p == null){ //底层会创建一个键值对对象，直接放到数组当中 tab[i] = newNode(hash, key, value, null); }else { Node<K,V> e; K k; //等号的左边：数组中键值对的哈希值 //等号的右边：当前要添加键值对的哈希值 //如果键不一样，此时返回false //如果键一样，返回true boolean b1 = p.hash == hash; if (b1 && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))){ e = p; } else if (p instanceof TreeNode){ //判断数组中获取出来的键值对是不是红黑树中的节点 //如果是，则调用方法putTreeVal，把当前的节点按照红黑树的规则添加到树当中。 e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value); } else { //如果从数组中获取出来的键值对不是红黑树中的节点 //表示此时下面挂的是链表 for (int binCount = 0; ; ++binCount) { if ((e = p.next) == null) { //此时就会创建一个新的节点，挂在下面形成链表 p.next = newNode(hash, key, value, null); //判断当前链表长度是否超过8，如果超过8，就会调用方法treeifyBin //treeifyBin方法的底层还会继续判断 //判断数组的长度是否大于等于64 //如果同时满足这两个条件，就会把这个链表转成红黑树 if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) treeifyBin(tab, hash); break; } //e： 0x0044 ddd 444 //要添加的元素： 0x0055 ddd 555 //如果哈希值一样，就会调用equals方法比较内部的属性值是否相同 if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))){ break; } p = e; } } //如果e为null，表示当前不需要覆盖任何元素 //如果e不为null，表示当前的键是一样的，值会被覆盖 //e:0x0044 ddd 555 //要添加的元素： 0x0055 ddd 555 if (e != null) { V oldValue = e.value; if (!onlyIfAbsent || oldValue == null){ //等号的右边：当前要添加的值 //等号的左边：0x0044的值 e.value = value; } afterNodeAccess(e); return oldValue; } } //threshold：记录的就是数组的长度 * 0.75，哈希表的扩容时机 16 * 0.75 = 12 if (++size > threshold){ resize(); } //表示当前没有覆盖任何元素，返回null return null; }
TreeMap源码
1.TreeMap中每一个节点的内部属性 K key; //键 V value; //值 Entry<K,V> left; //左子节点 Entry<K,V> right; //右子节点 Entry<K,V> parent; //父节点 boolean color; //节点的颜色 2.TreeMap类中中要知道的一些成员变量 public class TreeMap<K,V>{ //比较器对象 private final Comparator<? super K> comparator; //根节点 private transient Entry<K,V> root; //集合的长度 private transient int size = 0; 3.空参构造 //空参构造就是没有传递比较器对象 public TreeMap() { comparator = null; } 4.带参构造 //带参构造就是传递了比较器对象。 public TreeMap(Comparator<? super K> comparator) { this.comparator = comparator; } 5.添加元素 public V put(K key, V value) { return put(key, value, true); } 参数一：键 参数二：值 参数三：当键重复的时候，是否需要覆盖值 true：覆盖 false：不覆盖 private V put(K key, V value, boolean replaceOld) { //获取根节点的地址值，赋值给局部变量t Entry<K,V> t = root; //判断根节点是否为null //如果为null，表示当前是第一次添加，会把当前要添加的元素，当做根节点 //如果不为null，表示当前不是第一次添加，跳过这个判断继续执行下面的代码 if (t == null) { //方法的底层，会创建一个Entry对象，把他当做根节点 addEntryToEmptyMap(key, value); //表示此时没有覆盖任何的元素 return null; } //表示两个元素的键比较之后的结果 int cmp; //表示当前要添加节点的父节点 Entry<K,V> parent; //表示当前的比较规则 //如果我们是采取默认的自然排序，那么此时comparator记录的是null，cpr记录的也是null //如果我们是采取比较去排序方式，那么此时comparator记录的是就是比较器 Comparator<? super K> cpr = comparator; //表示判断当前是否有比较器对象 //如果传递了比较器对象，就执行if里面的代码，此时以比较器的规则为准 //如果没有传递比较器对象，就执行else里面的代码，此时以自然排序的规则为准 if (cpr != null) { do { parent = t; cmp = cpr.compare(key, t.key); if (cmp < 0) t = t.left; else if (cmp > 0) t = t.right; else { V oldValue = t.value; if (replaceOld || oldValue == null) { t.value = value; } return oldValue; } } while (t != null); } else { //把键进行强转，强转成Comparable类型的 //要求：键必须要实现Comparable接口，如果没有实现这个接口 //此时在强转的时候，就会报错。 Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key; do { //把根节点当做当前节点的父节点 parent = t; //调用compareTo方法，比较根节点和当前要添加节点的大小关系 cmp = k.compareTo(t.key); if (cmp < 0) //如果比较的结果为负数 //那么继续到根节点的左边去找 t = t.left; else if (cmp > 0) //如果比较的结果为正数 //那么继续到根节点的右边去找 t = t.right; else { //如果比较的结果为0，会覆盖 V oldValue = t.value; if (replaceOld || oldValue == null) { t.value = value; } return oldValue; } } while (t != null); } //就会把当前节点按照指定的规则进行添加 addEntry(key, value, parent, cmp < 0); return null; } private void addEntry(K key, V value, Entry<K, V> parent, boolean addToLeft) { Entry<K,V> e = new Entry<>(key, value, parent); if (addToLeft) parent.left = e; else parent.right = e; //添加完毕之后，需要按照红黑树的规则进行调整 fixAfterInsertion(e); size++; modCount++; } private void fixAfterInsertion(Entry<K,V> x) { //因为红黑树的节点默认就是红色的 x.color = RED; //按照红黑规则进行调整 //parentOf:获取x的父节点 //parentOf(parentOf(x)):获取x的爷爷节点 //leftOf:获取左子节点 while (x != null && x != root && x.parent.color == RED) { //判断当前节点的父节点是爷爷节点的左子节点还是右子节点 //目的：为了获取当前节点的叔叔节点 if (parentOf(x) == leftOf(parentOf(parentOf(x)))) { //表示当前节点的父节点是爷爷节点的左子节点 //那么下面就可以用rightOf获取到当前节点的叔叔节点 Entry<K,V> y = rightOf(parentOf(parentOf(x))); if (colorOf(y) == RED) { //叔叔节点为红色的处理方案 //把父节点设置为黑色 setColor(parentOf(x), BLACK); //把叔叔节点设置为黑色 setColor(y, BLACK); //把爷爷节点设置为红色 setColor(parentOf(parentOf(x)), RED); //把爷爷节点设置为当前节点 x = parentOf(parentOf(x)); } else { //叔叔节点为黑色的处理方案 //表示判断当前节点是否为父节点的右子节点 if (x == rightOf(parentOf(x))) { //表示当前节点是父节点的右子节点 x = parentOf(x); //左旋 rotateLeft(x); } setColor(parentOf(x), BLACK); setColor(parentOf(parentOf(x)), RED); rotateRight(parentOf(parentOf(x))); } } else { //表示当前节点的父节点是爷爷节点的右子节点 //那么下面就可以用leftOf获取到当前节点的叔叔节点 Entry<K,V> y = leftOf(parentOf(parentOf(x))); if (colorOf(y) == RED) { setColor(parentOf(x), BLACK); setColor(y, BLACK); setColor(parentOf(parentOf(x)), RED); x = parentOf(parentOf(x)); } else { if (x == leftOf(parentOf(x))) { x = parentOf(x); rotateRight(x); } setColor(parentOf(x), BLACK); setColor(parentOf(parentOf(x)), RED); rotateLeft(parentOf(parentOf(x))); } } } //把根节点设置为黑色 root.color = BLACK; }
Tip:
1.TreeMap添加元素的时候，键是否需要重写hashCode和equals方法？
此时是不需要重写的。
2.HashMap是哈希表结构的，JDK8开始由数组，链表，红黑树组成的。既然有红黑树，HashMap的键是否需要实现Compareable接口或者传递比较器对象呢？
不需要的。
因为在HashMap的底层，默认是利用哈希值的大小关系来创建红黑树的
3.TreeMap和HashMap谁的效率更高？
如果是最坏情况，添加了8个元素，这8个元素形成了链表，此时TreeMap的效率要更高
但是这种情况出现的几率非常的少。
一般而言，还是HashMap的效率要更高。
4.你觉得在Map集合中，java会提供一个如果键重复了，不会覆盖的put方法呢？
此时putIfAbsent本身不重要。
传递一个思想：
代码中的逻辑都有两面性，如果我们只知道了其中的A面，而且代码中还发现了有变量可以控制两面性的发生。
那么该逻辑一定会有B面。
习惯：
boolean类型的变量控制，一般只有AB两面，因为boolean只有两个值
int类型的变量控制，一般至少有三面，因为int可以取多个值。
5.三种双列集合，以后如何选择？
HashMap LinkedHashMap TreeMap
默认：HashMap（效率最高）
如果要保证存取有序：LinkedHashMap
如果要进行排序：TreeMap
后记
👉👉💕💕美好的一天，到此结束，下次继续努力！欲知后续，请看下回分解，写作不易，感谢大家的支持！！ 🌹🌹🌹
