5️⃣ 第二次执行 add 方法时,得到哈希值后还是执行的 putVal() 方法
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) { // 1. 定义辅助变量 Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i; // 2. 因为此时的table不是null,所以这里的if不会进去 if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0) n = (tab = resize()).length; // 3. 根据key得到的hash值,计算key应该存放到table表的哪个索引位置 // 并把这个位置的对象赋值给p,然后判断p是不是为null if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) // 3.1 第二次执行add方法,因为传入的值和第一次不一样,并且hash计算后 // 存放第二次传入的值是table中的另一个索引值,所以也会走这一步 tab[i] = newNode(hash, key, value, null); else { Node<K,V> e; K k; if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) e = p; else if (p instanceof TreeNode) e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value); else { for (int binCount = 0; ; ++binCount) { if ((e = p.next) == null) { p.next = newNode(hash, key, value, null); if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st treeifyBin(tab, hash); break; } if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) break; p = e; } } if (e != null) { // existing mapping for key V oldValue = e.value; if (!onlyIfAbsent || oldValue == null) e.value = value; afterNodeAccess(e); return oldValue; } } // 4. 表示修改次数+1 ++modCount; // 5. 如果加入后的元素是否大于临界值,如果大于,进行扩容 if (++size > threshold) resize(); // 6. 这个方法是留给HashMap子类实现的,比如LinkedHashMap,但是对于HashMap来说是一个空方法 afterNodeInsertion(evict); // 7. 返回null,表示添加成功,如果不成功,返回的是旧的值(已经加进来的对象) return null; }
重点又来啦! 当第三次执行 add 方法时,是如何实现去重的呢?
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) { // 1. 定义辅助变量 Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i; // 2. 因为此时的table不是null,所以这里的if不会进去 if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0) n = (tab = resize()).length; // 3. 根据key得到的hash值,计算key应该存放到table表的哪个索引位置 // 并把这个位置的对象赋值给p,然后判断p是不是为null // 因为存入的是同一个对象,所以算出的hash值和索引值也是一样的, // 因此这里的p不为null if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) tab[i] = newNode(hash, key, value, null); else { Node<K,V> e; K k; // 如果当前索引位置对应的链表的第一个元素和准备添加的 key 的 hash值 一样 // 并且满足以下两点之一,则不会添加: // (1)准备加入的 key 和 p 指向的Node结点的 key 是同一对象; // (2)p 指向的Node结点的 key 的equals() 和准备加入的key进行比较相同。 if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) e = p; // 如果不相等的话,判断p是不是一颗红黑树,如果是的话将此节点添加到树里 else if (p instanceof TreeNode) e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value); // 如果table对应的索引已经是一个链表 // 使用for循环遍历链表,并且与传入的对象比较,如果发现相等,立刻跳出循环。 // 如果都不相等,将该对象放在链表的末尾,然后跳出循环 else { for (int binCount = 0; ; ++binCount) { // 判断当前节点的下一个节点是否有指向,没有的话创建对象,并存入 // 这里 e 就是下一个节点对象(第一次循环指向第二个节点,第二次指向第三个节点) if ((e = p.next) == null) { p.next = newNode(hash, key, value, null); // 加入后 判断链表的节点是否大于等于成为红黑树的临界点 // TREEIFY_THRESHOLD的值是8,也就是说当前链表节点有八个 // 达到八个时,就将当前链表进行树化,当前链表,不是所有 // 在转成红黑树时,会再进行一个判断:table的长度要等于64时 // 这个判断是在treeifyBin(tab, hash);方法中判断的 // 如果不等于64,会先扩容,所以,转成红黑树有两个条件:table长度等于64,当前链表节点数大于等于8 if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st treeifyBin(tab, hash); break; } // 如果不为null,则比较两个对象是否相等,相等的话直接跳出 if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) break; // 将p指向下一个对象,以此遍历链表 p = e; } } if (e != null) { // existing mapping for key V oldValue = e.value; if (!onlyIfAbsent || oldValue == null) e.value = value; afterNodeAccess(e); return oldValue; } } // 4. 表示修改次数+1 ++modCount; // 5. 如果加入后的元素是否大于临界值,如果大于,进行扩容 if (++size > threshold) resize(); // 6. 这个方法是留给HashMap子类实现的,比如LinkedHashMap,但是对于HashMap来说是一个空方法 afterNodeInsertion(evict); // 7. 返回null,表示添加成功,如果不成功,返回的是旧的值(已经加进来的对象) return null; }
🅰️ 小结:
① HashSet底层是HashMap,第一次添加时,table数组扩容至16,临界值(threshold)是 16 * 加载因子(loadFactor)是 0.75 = 12
② 如果table数组使用到了临界值(12),就会扩容到16 * 2 = 32,新的临界值就是 32 * 0.75 = 24,以此类推
③ table扩容是根据size的大小扩容的,不是链表的个数。该size可以认为是成功添加到set中的元素个数;
④ 在Java8中,如果一条链表的元素个数到达TREEIFY_THRESHOLD(默认是8),并且table的大小 >= MIN_TREEIFY_CAPACITY(默认是64),就进行树化(红黑树),否则仍然采用数组扩容机制。
3 LinkedHashSet解读
3.1 LinkedHashSet说明
在HashSet下面有一个子类java.util.LinkedHashSet,LinkedHashSet底层是LinkedHashMap,它是 双向链表和数组 组合的一个数据存储结构。
LinkedHashSet根据元素的hashCode值来决定元素的存储位置,同时使用链表维护元素的次序,所以使得元素看起来是有序保存的(插入顺序)。
3.2 双向链表+数组的数据结构
🐱 示例代码如下:
import java.util.LinkedHashSet; import java.util.Set; /** 1. @author 小黄小黄不再迷茫 2. @version 1.0 */ public class LinkedHashSetTest { public static void main(String[] args) { Set set = new LinkedHashSet(); set.add(new String("AA")); set.add(1); set.add(2); set.add(3); } }
维护的数据结构示意图:
说明:
在 LinkedHashSet 中维护了一个 hash表 和 双向链表(有head和tail);
每个结点都有 before 和 after 属性,用于构成双向链表;
在添加一个元素时,先求 hash值 ,再求索引。确定该元素在 hashtable 中的位置,然后将添加的元素加入到双向链表(重复则不添加,规则与hashset一样);
遍历LinkedHashSet能保证插入顺序和遍历顺序一样。
3.3 LinkedHashSet底层创建扩容机制源码解读
LinkedHashSet 加入顺序和取出元素/数据的顺序一致;
LinkedHashSet 底层维护的是一个LinkedHashMap(是HashMap的子类),底层结构 (数组table+双向链表);
添加第一次时,直接将 数组table 扩容到 16 , 存放的结点类型是 LinkedHashMap$Entry;
数组是 HashMap$Node[] 存放的元素/数据是 LinkedHashMap$Entry类型;
继承关系是在内部类完成的,源码如下图:
🅰️小结:
① LinkedHashSet加入顺序和取出顺序是一致的
② LinkedHashSet底层维护的是LinkedHashMap(是HashMap的子类)
③ LinkedHashSet底层是 数组table+双向链表
④ 当第一次添加元素时,会直接将数组(table)扩容到16,存放的节点类型是 LinkedHashMap$Entry
⑤ 底层的数组(table)是 HashMap$Node类型 的,LinkedHashMap$Entry是HashMap$Node的子类。
⑥ 当调用LinkedHashSet的add方法时,执行的是父类的HashSet的add方法,而HashSet的add方法执行的是HashMap的put方法。