HashMap、HashTable源码分析
java.util
接口 Map<K,V>
类型参数：
K - 此映射所维护的键的类型
V - 映射值的类型
所有已知子接口：
Bindings, ConcurrentMap<K,V>, ConcurrentNavigableMap<K,V>, LogicalMessageContext, MessageContext, NavigableMap<K,V>, SOAPMessageContext, SortedMap<K,V>
所有已知实现类：
AbstractMap, Attributes, AuthProvider, ConcurrentHashMap, ConcurrentSkipListMap, EnumMap, HashMap, Hashtable, IdentityHashMap, LinkedHashMap, PrinterStateReasons, Properties, Provider, RenderingHints, SimpleBindings, TabularDataSupport, TreeMap, UIDefaults, WeakHashMap
主要分析一下：HashMap, TreeMap, Hashtable, SortedMap, ConcurrentHashMap
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HashMap |
HashTable |
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数据结构 |
Entry<?,?>[] table Size |
Entry<K,V>[] table count |
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初始值 |
初始容量默认 16，加载因子是 0.75 |
初始容量默认 11，加载因子是 0.75 |
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是否有序 |
无序 |
无序 |
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安全性 |
不安全 |
安全 |
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扩容机制 |
当前容量的两倍扩容 |
当前容量的两倍+1扩容 |
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性能分析 |
插入慢，查询、删除速度一样（计算获得index，遍历table） |
rehash时性能慢，插入慢，查询、删除速度一样（计算获得index，遍历table） |
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容量是哈希表中桶的数量，初始容量只是哈希表在创建时的容量。
加载因子是哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一种尺度。
当哈希表中的条目数超出了加载因子与当前容量的乘积时，则要对该哈希表进行 rehash操作（即重建内部数据结构），从而哈希表将具有大约两倍的桶数。
1，HashMap 基于哈希表的 Map 接口的实现。
Put()：添加方法
- 1，初始化哈希表
- 2，计算hash值
- 3，rehash容量2倍扩容
- 4，计算索引
hash表的数据结构为：链表式数组。
Entry<K,V>[] table = (Entry<K,V>[]) EMPTY_TABLE;
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Entry<K,V> |
说明 |
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K key |
key |
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V value |
value |
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int hash |
key的hash值 |
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Entry<K,V> next |
Next Entry |
索引冲突处理方式为将新值放在第一位，并将next指向旧值.
Get():查询方法
计算Key的Hash值遍历获取当前key的value
Remove():删除方法
使用建议：
- 创建线程安全的HashMap方式如下：
Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap(...));
- 指定map大小
在知道map大小情况下，建议在创建时指定map大小
- 遍历方式
使用for循环遍历，效率高于Iterator
2，HashTable
Put()：添加方法
- Rehash容量2倍+1 扩容
3，TreeMap
基于红黑树（Red-Black tree）的 NavigableMap实现。该映射根据其键的自然顺序进行排序。
Put():添加方法
//修复红黑树
/** From CLR */
private void fixAfterInsertion(Entry<K,V> x) {
x.color = RED;
while (x != null && x != root && x.parent.color == RED) {
if (parentOf(x) == leftOf(parentOf(parentOf(x)))) {
Entry<K,V> y = rightOf(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 == rightOf(parentOf(x))) {
x = parentOf(x);
rotateLeft(x);
}
setColor(parentOf(x), BLACK);
setColor(parentOf(parentOf(x)), RED);
rotateRight(parentOf(parentOf(x)));
}
} else {
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)));
}
}
}
root.color = BLACK;
}