java HashMap
HashMap 的性能因子
1. 容量：表示桶位的数量。
2. 初始容量: 表在创建是所拥有的桶位数。
- 如果你知道将要在HashMap存储多少项，创建一个初始容量合适的HashMap将可以避免自动再散列的开销
/**
* The default initial capacity - MUST be a power of two.
*/
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; //默认大小3. 尺寸： 表中当前存储的项数。
4. 负载因子：尺寸/容量。 负载因子小的表冲突的可能性小，插入和查找的速度也相对较快（但会减慢使用迭代器进行遍历的过程）。HashMap和HashSet都具有允许你指定负载因子的构造器，表示当负载情况达到负载因子的水平时，容器将自动增加容量。实现方法是使容量加倍，并将现有对象分配到新的桶位集中。
/**
* The load factor used when none specified in constructor.
*/
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
HashMap构造器
HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)；
initialCapacity为初始容量， loadFactor为负载因子
/**
* Constructs an empty <tt>HashMap</tt> with the specified initial
* capacity and load factor.
*
* @param initialCapacity the initial capacity
* @param loadFactor the load factor
* @throws IllegalArgumentException if the initial capacity is negative
* or the load factor is nonpositive
*/
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
initialCapacity);
if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY) // MAXIMUM_CAPACITY为最大容量
initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
loadFactor);
this.loadFactor = loadFactor;
this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity); // tableSizeFor(initialCapacity) 会返回x（x表示2的整数次幂）
//threshold是一个阙值，它等于 负载因子*尺寸， 当然这里暂时等于容量
//当调用resize函数后才开始真正分配空间（槽位），这时才赋给threshold真正意义上的值
}
来看看tableSizeFor的实现(个人绝对想不到这么高大上的方法)
/**
* Returns a power of two size for the given target capacity.
*/
static final int tableSizeFor(int cap) {
int n = cap - 1; //这里是因为考虑到cap为2的整数次幂的情况
//1. 假设此时n的二进制最高位1在第i位（最低位为第0位）
n |= n >>> 1;
//2. 此时n的二进制第i, i-1位都为1
n |= n >>> 2;
//3. 此时n的二进制第i, i-1, i-2, i-3位都为1
n |= n >>> 4;
//4. 此时n的二进制第i, i-1, i-2, i-3, i-4, i-5, i-6, i-7位都为1(当然，严谨点应该再假设i>7)
n |= n >>> 8;
//5.---------
n |= n >>> 16;
//6.---------
return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
}
添加元素
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
/**
* Implements Map.put and related methods
*
* @param hash hash for key
* @param key the key
* @param value the value to put
* @param onlyIfAbsent if true, don't change existing value
* @param evict if false, the table is in creation mode.
* @return previous value, or null if none
*/
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) // 判断是否发生冲突
tab[i] = newNode(hash, key, value, null); // 没反生冲突，直接放入第i个槽位
else {
//执行到这里，表示发生冲突了
Node<K,V> e; K k;
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p; //如果key相等，直接把新value覆盖原value
else if (p instanceof TreeNode) //判断当前解决冲突所用的数据结构是不是TreeNode（红黑树）
//这是当冲突过多（某个槽位冲突数超过TREEIFY_THRESHOLD=8）时，
//HashMap的优化方式
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
// 执行到这里说明当前解决冲突所用结构是链表
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // 冲突数超过TREEIFY_THRESHOLD
// 用红黑树代替链表
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
}
if (e != null) { //如果map存在与新key相等的key，直接把新value覆盖原value
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
++modCount;
if (++size > threshold) //判断当前尺寸是否大于阙值（即负载是否大于负载因子）
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
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