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HahMap在Java7和Java8中的实现有什么不同?具体分析

赋能网 2023-05-09 82

hashmap最关键的操作就是hash的逻辑,也就是把各种给了键值对的节点node,对应到数组中的逻辑,然后才能谈冲突后的存储和处理方式。那HashMap在java7和Java8中的实现有什么不同?下面来我们就来给大家讲解一下。

Java 7 中Hashmap扩容机制

一、什么时候扩容:

网上总结的会有很多,但大多都总结的不够完整或者不够准确。大多数可能值说了满足我下面条件一的情况。

扩容必须满足两个条件:

1、 存放新值的时候当前已有元素的个数必须大于等于阈值

2、 存放新值的时候当前存放数据发生hash碰撞(当前key计算的hash值换算出来的数组下标位置已经存在值)

二、下面我们看源码,如下:

首先是put()方法

public V put(K key, V value)
{
    //判断当前Hashmap(底层是Entry数组)是否存值(是否为空数组)
    if (table == EMPTY_TABLE)
    {
        inflateTable(threshold); //如果为空,则初始化
    }
    //判断key是否为空
    if (key == null)
        return putForNullKey(value); //hashmap允许key为空
    //计算当前key的哈希值
    int hash = hash(key);
    //通过哈希值和当前数据长度,算出当前key值对应在数组中的存放位置
    int i = indexFor(hash, table.length);
    for (Entrye = table[i]; e != null; e = e.next)
    {
        Object k;
        //如果计算的哈希位置有值(及hash冲突),且key值一样,则覆盖原值value,并返回原值value
        if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))
        {
            V oldValue = e.value;
            e.value = value;
            e.recordAccess(this);
            return oldValue;
        }
    }
    modCount++;
    //存放值的具体方法
    addEntry(hash, key, value, i);
    return null;
}
在put() 方法中有调用addEntry() 方法, 这个方法里面是具体的存值, 在存值之前还要判断是否需要扩容
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex)
{
    //1、判断当前个数是否大于等于阈值
    //2、当前存放是否发生哈希碰撞
    //如果上面两个条件否发生,那么就扩容
    if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex]))
    {
        //扩容,并且把原来数组中的元素重新放到新数组中
        resize(2 * table.length);
        hash = (null != key) ? hash(key) : 0;
        bucketIndex = indexFor(hash, table.length);
    }
    createEntry(hash, key, value, bucketIndex);
}
如果需要扩容, 调用扩容的方法resize()
void resize(int newCapacity)
{
    Entry[] oldTable = table;
    int oldCapacity = oldTable.length;
    //判断是否有超出扩容的最大值,如果达到最大值则不进行扩容操作
    if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY)
    {
        threshold = Integer.MAX_VALUE;
        return;
    }
    Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];
    // transfer()方法把原数组中的值放到新数组中
    transfer(newTable, initHashSeedAsNeeded(newCapacity));
    //设置hashmap扩容后为新的数组引用
    table = newTable;
    //设置hashmap扩容新的阈值
    threshold = (int) Math.min(newCapacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1);
}
transfer() 在实际扩容时候把原来数组中的元素放入新的数组中
void transfer(Entry[] newTable, boolean rehash)
{
    int newCapacity = newTable.length;
    for (Entrye: table)
    {
        while (null != e)
        {
            Entrynext = e.next;
            if (rehash)
            {
                e.hash = null == e.key ? 0 : hash(e.key);
            }
            //通过key值的hash值和新数组的大小算出在当前数组中的存放位置
            int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
            e.next = newTable[i];
            newTable[i] = e;
            e = next;
        }
    }
}

Java8的扩容机制:

Java8不再像Java7中那样需要满足两个条件,Java8中扩容只需要满足一个条件:当前存放新值(注意不是替换已有元素位置时)的时候已有元素的个数大于等于阈值(已有元素等于阈值,下一个存放后必然触发扩容机制)

注:

(1)扩容一定是放入新值的时候,该新值不是替换以前位置的情况下(说明:put(“name”,"zhangsan"),而map里面原有数据<"name","lisi">,则该存放过程就是替换一个原有值,而不是新增值,则不会扩容)

(2)扩容发生在存放后,即是数据存放后(先存放后扩容),判断当前存入对象的个数,如果大于阈值则进行扩容。

Java7中Hashmap底层采用的是Entry对数组,而每一个Entry对又向下延伸是一个链表,在链表上的每一个Entry对不仅存储着自己的key/value值,还存了前一个和后一个Entry对的地址。

Java8中的Hashmap底层结构有一定的变化,还是使用的数组,但是数组的对象以前是Entry对,现在换成了Node对象(可以理解是Entry对,结构一样,存储时也会存key/value键值对、前一个和后一个Node的地址),以前所有的Entry向下延伸都是链表,Java8变成链表和红黑树的组合,数据少量存入的时候优先还是链表,当链表长度大于8,且总数据量大于64的时候,链表就会转化成红黑树,所以你会看到Java8的Hashmap的数据存储是链表+红黑树的组合,如果数据量小于64则只有链表,如果数据量大于64,且某一个数组下标数据量大于8,那么该处即为红黑树。

此外需要注意一点java7是在存入数据前进行判断是否扩容,而java8是在存入数据库在进行扩容的判断。最后大家如果想要了解更多java面试题知识,敬请关注赋能网。


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