HashMap的扩容机制原理

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HashMap的扩容机制原理,也是要分版本的:


1.7版本

1、先生成新数组;

2、遍历老数组中的每个位置上的链表的每个元素;

3、取每个元素的Key,并基于新数组长度,计算出每个元素在新数组中的下标;

4、将元素添加到新数组中去;

5、所有元素转移完了之后,将新数组赋值给HashMap对象的table属性;


1.8版本

1、先生成新数组;

2、遍历老数组中的每个位置上的链表或红黑树;

3、如果是链表,则直接将链表中的每个元素重新计算下标,并添加到新数组中去;

4、如果是红黑树,则先遍历红黑树,先计算出红黑树中每个元素对应在新数组中的下标位置

a、统计每个下标位置的元素个数;

b、如果该位置下的元素个数超过了8,则生成一个新的红黑树,并将根节点的添加到新数组               的对应位置;

c、如果该位置下的元素个数没有超过8,则生成一个链表,并将链表的头节点添加到新数组                  的对应位置;

5、所有元素转移完了之后,将新数组赋值给HashMap对象的table属性;


JDK1.7到JDK1.8 HashMap发生了什么变化?

1、1.7中底层是数组+链表,1.8中底层是数组+链表+红黑树,加红黑树的目的是提高HashMap插入和查询整体效率;

2、1.7中链表插入使用的是头插法,1.8中链表插入使用的是尾插法,因为1.8中插入key和value时需要判断链表元素个数,所以需要遍历链表统计链表元素个数,所以正好就直接使用尾插法;

3、1.7中哈希算法比较复杂,存在各种右移或运算,1.8中进行了简化,因为复杂的哈希算法的目的就是提高散列性,来提供HashMap的整体效率,而1.8中新增了红黑树,所以可以适当的简化哈希算法,节省CPU资源;


HashMap的Put方法

HashMap的put方法的大体流程:

1、根据key通过哈希算法与运算得出数组下标;

2、如果数组下标位置元素为空,则将key和value封装为Entry对象(JDK1.7中是Entry对象,JDK1.8中是Node对象) 并放入该位置;

3、如果数组下标位置元素不为空,则要分情况讨论

a、如果是JDK1.7,则先判断是否需要扩容,如果要扩容就进行扩容,如果不用扩容就生成             Entry对象,并使用头插法添加到当前位置的链表中;

b、如果是JDK1.8,则会先判断当前位置上的Node的类型,看是红黑树Node,还是链表Node,

i、如果是红黑树Node,则将key和value封装为一个红黑树节点并添加到红黑树中去,在这个过程中会判断红黑树中是否存在当前Key,如果存在则更新value;

ii、如果此位置上的Node对象是链表节点,则将key和value封装为一个链表Node并通过尾插法插入到链表的最后位置去,因为是尾插法,所以需要遍历链表,在遍历链表的过程中会判断是否在当前key,如果存在则更新value、当遍历完链表后,将新链表Node插入到链表中,插入到链表后,会看当前链表的节点个数,如果大于等于8,那么则会将该链表转为红黑树;

iii、将Key和value封装为Node插入到链表或红黑树中后,再判断是否需要进行扩容,如果需要就扩容,如果不需要就结束PUT方法;



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