java中对HashMap的put过程解读

HashMap解析put的过程

首先，用代码运行下，来体会下：

代码实现：

@Test
	public void test1() {
		//创建了一个HashMap
		Map<String,Object>map = new HashMap<>();

		//使用put方法保存数据
		map.put("age", 12);
		map.put("name", "gaga");
		
		System.out.println(map);
		}

运行结果：

首先经过了hash之后的key，是一个整型的hashcode，其次是我们传入的key和value。

首先一进入putVal就会声明存放数据的table，如果这个HashMap是首次设置值，就会被初始化一个默认size的table，且所有元素的初始值都是NULL。

默认值为啥是16

通过源码解析，在注释中会得到“The default initial capacity - MUST be a power of two.”意思是：默认初始容量-必须是2的幂。

自动扩容

除了size，初始化的时候还会设定一个阈值，值为12，newThr = 12，这里需要提到一个概念负载因子，HashMap的实现里默认给的是0.75。

负载因子是用来干嘛的呢？当我们不停的往map里存数据的时候，总会存满，当元素快存满的时候，我们就需要扩大map的容量，来容纳更多的元素，这就需要一个自动扩容的机制了。

在当数据量大于超过设定的阈值的时候（容量*负载因子），自动对map进行扩容，以存放更多的数据。

自动扩容做了什么事情呢？

• 1、创建新的数组，大小是原来数组的一倍。
• 2、将元素rehash到新的数组

为什么要rehash呢？上面我们提到过了，当元素被放进map时，确认下标的方法是table的长度-1和hash值做与运算，现在table的长度发生了变化，那么自然而然，元素获取下标的运算结果也就跟之前的不一样了， 所以需要将老的map中的元素再按照新的table长度rehash到扩容后的table中。

put的过程

了解了底层数据结构和自动扩容机制，接下来我们来看一下put过程中究竟发生了什么。

我们上面说过了，会通过数组的长度-1和hash值与运算得到一个数组下标。

如果该位置没有元素，那么就很简单，直接新建一个节点即可然后放置在数据的具体位置即可。

tab[i] = this.newNode(hash, key, value, (HashMap.Node)null);

但是如果该下标已经有元素了，这种情况HashMap是怎么处理的呢？这也要看情况。

如果是跟当前槽位相同的key，就直接覆盖。这就是我们修改某个key的值会发生的情况。

那HashMap怎么来判断是不是同一个key呢？

就像下面这样。p就是当前槽位上已经有的元素，如果新、老元素的key的hashCode和值都相同且key不为空，那么就能证明这两个key是相同的，那么此时只需要覆盖即可。

p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))

而如果p是TreeNode的实例，那么就代表当前槽位已经是一个红黑树了，此时只需要往这个树里putTreeVal即可。

至于为什么是红黑树，哪儿来的红黑树，下面马上就要讲到了。

最后一种情况就是，既不是已经存在的元素也不是TreeNode的实例，也不是红黑树。这种情况下，它就是一个普通的Node。

你可以理解为链表，如果hash冲突了，就把这个Node放到该位置的链表末尾。

当该位置的链表中的元素超过了TREEIFY_THRESHOLD所设置的数量时，就会触发树化，将其转化为红黑树。Java8里给的默认值是8。

为啥要转化成红黑树？

首先我们要知道为什么要树化。

当大量的数据放入Map中，Hash冲突会越来越多，某些位置就会出现一个很长的链表的情况。

这种情况下，查询时间复杂度是O(n) ，删除的时间复杂度也是O(n)，查询、删除的效率会大大降低。

而同样的数据情况下，平衡二叉树的时间复杂度都是O(logn)。

总结

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。