HashMap1.8源码级分析put()方法

news2024/10/11 12:25:31

HashMap的put方法用于将指定的键-值对存入HashMap中。如果指定的键已经存在，则更新其对应的值。

public V put(K key, V value)

方法实现

以下是Java 8中HashMap put方法的一个简化版源码分析：

检查并处理空值：
HashMap不允许键或值为null。如果尝试插入null键或值，会抛出NullPointerException。
计算键的哈希值：
使用键的hashCode()方法计算其哈希值，并通过内部的一个方法hash()对哈希值进行再次哈希，以减少哈希冲突。

final int hash = Objects.hashCode(key) ^ (Objects.hashCode(127) * 16);
注意：这里的^是位异或运算符，127是一个常量，用于生成一个额外的哈希值。

3.定位桶位置：
使用哈希值和数组长度-1进行按位与运算，得到该键应该存放在哪个桶（数组索引）中

int index = (hash & (table.length - 1));

4.处理冲突：

如果桶中已经存在元素，则需要进行冲突解决。Java 8及更高版本的HashMap使用链表和红黑树结合的方式来解决冲突（即当链表长度超过一定阈值时，将链表转换为红黑树以提高查找效率）。如果桶中元素是链表，则遍历链表，检查是否存在相同的键。如果存在，则更新值；如果不存在，则在链表尾部添加新节点。

如果桶中元素是红黑树，则使用红黑树的插入操作来添加或更新节点。

5.扩容

在插入新元素后，如果HashMap的容量超过了阈值（即当前容量*加载因子），则需要进行扩容操作。扩容操作会创建一个新的数组，并将旧数组中的元素重新哈希后存入新数组中

6.返回值：返回之前与指定键关联的值（如果键之前不存在，则返回null）。

示例代码

public V put(K key, V value) {  
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);  
}  
  
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) {  
    Node<K,V>[] tab;  
    Node<K,V> p;  
    int n, i;  
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)  
        n = (tab = resize()).length;  
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)  
        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);  
    else {  
        Node<K,V> e; K k;  
        if (p.hash == hash &&  
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))  
            e = p;  
        else if (p instanceof TreeNode)  
            e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);  
        else {  
            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {  
                if ((e = p.next) == null) {  
                    p.next = newNode(hash, key, value, null);  
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st  
                        treeifyBin(tab, i);  
                    break;  
                }  
                if (e.hash == hash &&  
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))  
                    break;  
                p = e;  
            }  
        }  
        if (e != null) { // existing mapping for key  
            V oldValue = e.value;  
            if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)  
                e.value = value;  
            afterNodeAccess(e);  
            return oldValue;  
        }  
    }  
    modCount++;  
    size++;  
    afterNodeInsertion(evict);  
    return null;  
}