Java Collection

本文主要是介绍Java Collection - HashMap，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

一、 Map<String, String> map = new HashMap<>(16)

调用构造函数时，并没有初始化，设置参数：load_factor、容量等

//有初始容量的构造函数
public HashMap(int initialCapacity) {this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);}
//无参构造
public HashMap() {this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
}

二、put方法及主要操作

table：

transient Node<K,V>[] table;    //The table, initialized on first use, and resized as necessary.即哈希桶数组，本质就是一个映射(键值对)

采用红黑树在冲突时可以保证查询效率（O(logn)），链表O{n}

put方法：public V put(K key, V value) {return putVal(hash(key), key, value, false, true);}//put方法final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) {Node<K, V>[] tab;Node<K, V> p;int n, i;//存值的table为空时，resize；n为resize后的长度   ==此处的resize即调用无参构造方法时，初始化容量的地方。if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)n = (tab = resize()).length;//1、hash后的位置为空，则直接新建node，放进tableif ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)tab[i] = newNode(hash, key, value, null);//2、hash后的位置不为空else {//e是用来查看是不是待插入的元素已经有了，有就替换Node<K, V> e;K k;//2.1、p是存储在当前位置的元素，key重复了，直接修改值if (p.hash == hash &&((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))e = p;//2.2、如果数组后面跟着的链，是红黑树，则存入红黑树else if (p instanceof TreeNode)e = ((TreeNode<K, V>) p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);//2.3、数组后跟着的不是树，就是链表，链表结构了，要把待插入元素挂在链尾else {for (int binCount = 0; ; ++binCount) {if ((e = p.next) == null) {p.next = newNode(hash, key, value, null);//在遍历的时候呢我们会判断这个链表的长度是否大于8，// 大于呢就会将这个链表转换为树，再按照key，value的格式存入if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1sttreeifyBin(tab, hash);break;}//小于则会判断链表中的key！=null，若key！=null则覆盖，key==null就会插入if (e.hash == hash &&((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))break;p = e;}}if (e != null) { // existing mapping for keyV oldValue = e.value;if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)e.value = value;//扩展点？afterNodeAccess(e);return oldValue;}}++modCount;//size太大，达到了capacity的0.75，需要扩容,X2if (++size > threshold)resize();//扩展点？afterNodeInsertion(evict);return null;}

hash：把key与其高16位异或,没有完美的哈希算法可以彻底避免碰撞，所以只能尽可能减少碰撞，在各方面权衡之后得到一个折中方案…

static final int hash(Object key) {int h;return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

扩容方法resize：

   final Node<K, V>[] resize() {Node<K, V>[] oldTab = table;int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;int oldThr = threshold;int newCap, newThr = 0;if (oldCap > 0) {//再次resize，容量*2if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {threshold = Integer.MAX_VALUE;return oldTab;} else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY && oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)newThr = oldThr << 1; // double threshold} else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in thresholdnewCap = oldThr;else {               //zero initial threshold signifies using defaults//为0时的初始化： 容量默认16，阈值0.75*16newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;newThr = (int) (DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);}if (newThr == 0) {//新的阈值float ft = (float) newCap * loadFactor;newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float) MAXIMUM_CAPACITY ? (int) ft : Integer.MAX_VALUE);}threshold = newThr;@SuppressWarnings({"rawtypes", "unchecked"})Node<K, V>[] newTab = (Node<K, V>[]) new HashMap.Node[newCap];table = newTab;if (oldTab != null) {for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {//迁移...}}return newTab;}

三、线程不安全

具体3表现（JDK1.8中）：

1.多线程put时导致的数据丢失:

假设有2个线程A、B，假设A先计算出了要插入的位置，此时线程A时间片用完，B线程计算出了同样的位置，B插入之后，A再被调度运行。则B插入的数据丢失了。

2.JDK1.7，resize引起的死循环：

HashMap自动扩容时，当2个线程同时检测到元素个数超过数组大小 × 负载因子。此时2个线程会在put()方法中调用了resize()，此方法中进行ReHash（即遍历原Entry数组，把所有的Entry重新Hash到新数组），两个线程同时修改一个链表结构会产生一个循环链表（JDK1.7中，会出现resize前后元素顺序倒置的情况）。接下来再想通过get()获取某一个元素，就会出现死循环。：)