4.6.2 1.7 与 1.8 的区别
链表插入节点时,1.7 是头插法,1.8 是尾插法
1.7 是大于等于阈值且没有空位时才扩容,而 1.8 是大于阈值就扩容 =>(1.7如果 个数 >= 阈值,并且加入元素时对应下标有元素,才扩容.这俩条件都需要满足.)
1.8 在扩容计算 Node 索引时,会优化 (即位与运算)
以上由于过程比较简单,不再进行图解演示.
**问题:**当加入元素扩容时.是先加入元素到旧数组后再进行扩容,还是先扩容再把元素加入新数组呢?
先把元素加入到旧数组,扩容,再迁移元素.
4.6.3 扩容(加载)因子为何默认是 0.75f
在空间占用与查询时间之间取得较好的权衡
大于这个值,空间节省了,但链表就会比较长影响性能 (比如取1)
小于这个值,冲突减少了,但扩容就会更频繁,空间占用也更多 (比如取0.2)
4.7 并发问题
数据错乱(1.7,1.8 都会存在)
代码演示
public class HashMapMissData { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { HashMap<String, Object> map = new HashMap<>(); Thread t1 = new Thread(() -> { map.put("a", new Object()); // 97 => 1 }, "t1"); Thread t2 = new Thread(() -> { map.put("1", new Object()); // 49 => 1 }, "t2"); t1.start(); t2.start(); t1.join(); t2.join(); System.out.println(map); } }
运行结果分析
- 扩容死链(1.7 会存在)
1.7 源码如下:
void transfer(Entry[] newTable, boolean rehash) { int newCapacity = newTable.length; for (Entry<K,V> e : table) { while(null != e) { Entry<K,V> next = e.next; if (rehash) { e.hash = null == e.key ? 0 : hash(e.key); } int i = indexFor(e.hash, newCapacity); e.next = newTable[i]; newTable[i] = e; e = next; } } }
单线程环境下数据的迁移:
多线程环境下数据的迁移:
e 和 next 都是局部变量,用来指向当前节点和下一个节点
线程1(绿色)的临时变量 e 和 next 刚引用了这俩节点,还未来得及移动节点,发生了线程切换,由线程2(蓝色)完成扩容和迁移
线程2 扩容完成,由于头插法,链表顺序颠倒。但线程1 的临时变量 e 和 next 还引用了这俩节点,还要再来一遍迁移
第一次循环
循环接着线程切换前运行,注意此时 e 指向的是节点 a,next 指向的是节点 b
e 头插 a 节点,注意图中画了两份 a 节点,但事实上只有一个(为了不让箭头特别乱画了两份)
当循环结束是 e 会指向 next 也就是 b 节点
第二次循环
next 指向了节点 a
e 头插节点 b
当循环结束时,e 指向 next 也就是节点 a
第三次循环
next 指向了 null
e 头插节点 a,a 的 next 指向了 b(之前 a.next 一直是 null),b 的 next 指向 a,死链已成
当循环结束时,e 指向 next 也就是 null,因此第四次循环时会正常退出
4.8 key 的设计
4.8.1 key 的设计要求
HashMap 的 key 可以为 null,但 Map 的其他实现则不然 (比如TreeMap, HashTable. ConcurrentHashMap, 如果为Null,则报空指针)
作为 key 的对象,必须实现 hashCode 和 equals,并且 key 的内容不能修改(不可变)
解释:实现hashCode是为了让其具有更好的分布性,equals是为了当hash值相同时用equals判断是否为同一个对象.
key 的 hashCode 应该有良好的散列性
如果 key 可变,例如修改了 age 会导致再次查询时查询不到
public class HashMapMutableKey { public static void main(String[] args) { HashMap<Student, Object> map = new HashMap<>(); Student stu = new Student("张三", 18); map.put(stu, new Object()); System.out.println(map.get(stu)); stu.age = 19;//修改key System.out.println(map.get(stu)); } static class Student { String name; int age; public Student(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } @Override public boolean equals(Object o) { if (this == o) return true; if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; Student student = (Student) o; return age == student.age && Objects.equals(name, student.name); } @Override public int hashCode() { return Objects.hash(name, age); } } }