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HashMap中put方法(白话加源码分析)

ZtCling 2024-07-29 原文

一.首先不看代码用白话分析一下流程

我们在使用put方法的时候会传进key和value参数

在我们将这两个参数传入后,

第一步,我们的put方法会去判断这个hashmap是否为null 或者长度是否为0,如果是则对hashmap数组进行resize()扩容,

第二步,put方法会根据这个key计算hash码来得到数组的位置,(这里需要解释一下,我们的hashmap默认是由一个数组加链表组成的)

得到位置后当然是继续判断这个数组下标的值是否为null,为null 自然是直接插入我们的value值,如果不为空的话进行第三步

第三步,判断key是否为null,当key!=null我们就可以覆盖value值,key==null继续第四步

第四步,如果key值也为空,则判断结点类型是链表还是红黑树

第五步,如果节点类型为红黑树,则执行红黑树插入操作

如果节点类型为链表,那么put方法就会遍历这个链表,for循环遍历链表直至链表尾部,然后进行尾插,当链表长度>=8时,会进入链表转红黑树的方法,treeifyBin方法中还会判断数组长度,数组长度>=64,链表长度>=8同时满足,才会将链表转为红黑树;在for循环遍历过程中,如果key相同,则直接插入元素

第五步,记录操作次数变量modCount+1,最后再判断当前map中有多少元素,和阈值做对比,如果超过阈值则进行扩容当数组容量超过最大容量时就会扩容一倍(即二进制的进位),没有则返回null。

put方法是由返回值的,在插入完成后,如果插入之前已经存在这个key,则返回的是插入之前已存在元素的value

二.图解

 三.源码分析

//put方法,会先调用一个hash()方法,得到当前key的一个hash值,
//用于确定当前key应该存放在数组的哪个下标位置
//这里的 hash方法,我们姑且先认为是key.hashCode(),其实不是的,一会儿细讲
 public V put(K key, V value) {

        //返回调用putVal方法
        return putVal(hash(key), key, value, false, true);
    }
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        // tab指代是hashmap的散列表再,在下方初始化,hashmap不是在创建的时候初始化,而是在put的时候初始化,属于懒初始化
        // p表示当前散列表元素
        // n表示散列表数组长度
        // i表示路由寻址的结果
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
       //判断是否为空,为空的话初始化,不为空对tab和n进行赋值
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            //resize扩容
            n = (tab = resize()).length;
         //这个i就是(n-1)和hash做与运算得到的位置,p就是这个位置的Node元素
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            //直接在当前下表newNode
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
         //如果要插入的元素在这个位置有元素了,执行以下操作
        else {
            //e 临时的node元素
            //k 表示临时的一个key
            Node<K,V> e; K k;
            //如果这个桶的位置的元素的key和将要插入的key是一个,会进行替换
            // 比较 哈希值 : 引用地址  : key
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))                 
                //如果相等则老元素地址指向新元素
                e = p;
            //不相等则判断节点类型:
            //结点类型为树 TreeNode是Node的一个子类
            else if (p instanceof TreeNode)                
                //红黑树的插入操作
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            //节点类型为链表
            else {
                ///for循环:1.遍历到链表尾部,进行尾插
                //2.判断链表长度,超过8将链表改为红黑树
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    //判断节点的下一个节点为空,遍历到链表尾部,进行尾插
                    if ((e = p.next) == null) {                       
                        //生成一个Node对象,将Node对象作为新节点插入到链表(p.next)
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                          //如果链表长度 >= TREEIFY_THRESHOLD-1 = 7 因为是从0开始遍历,所以此时链表长度为8
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            //树化函数
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    
                    //key相同时同样插入返回
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    p = e;
                }
            }
            //这种属于覆盖操作,当e中有值进入操作
            if (e != null) { // existing mapping for key
                //oldValue保存老的值,方便return
                V oldValue = e.value;
                //onlyIfAbsent传入的是false,指定能进入判断
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    //新元素的值将老元素的值覆盖掉
                    e.value = value;
                //HashMap提供给子类的方法
                afterNodeAccess(e);
                //put操作有返回值,返回的是插入之前已经存在的元素的value值
                return oldValue;
            }
        }

        //增加修改次数
        ++modCount;
    	//统计当前map中有多少元素,和阈值对比,判断是否需要扩容
        if (++size > threshold)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

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