日期:2014-05-19  浏览次数:20807 次

通过 HashMap、HashSet 的源代码分析其 Hash 存储机制,j2ee,设计

实际上,HashSet 和 HashMap 之间有很多相似之处,对于 HashSet 而言,系统采用 Hash 算法决定集合元素的存储位置,这样可以保证能快速存、取集合元素;对于 HashMap 而言,系统 key-value 当成一个整体进行处理,系统总是根据 Hash 算法来计算 key-value 的存储位置,这样可以保证能快速存、取 Map 的 key-value 对。

在介绍集合存储之前需要指出一点:虽然集合号称存储的是 Java 对象,但实际上并不会真正将 Java 对象放入 Set 集合中,只是在 Set 集合中保留这些对象的引用而言。也就是说:Java 集合实际上是多个引用变量所组成的集合,这些引用变量指向实际的 Java 对象。

HashMap 的存储实现

当程序试图将多个 key-value 放入 HashMap 中时,以如下代码片段为例:

 HashMap<String , Double> map = new HashMap<String , Double>(); 
 map.put("语文" , 80.0); 
 map.put("数学" , 89.0); 
 map.put("英语" , 78.2); 

HashMap 采用一种所谓的“Hash 算法”来决定每个元素的存储位置。

当程序执行 map.put("语文" , 80.0); 时,系统将调用"语文"的 hashCode() 方法得到其 hashCode 值——每个 Java 对象都有 hashCode() 方法,都可通过该方法获得它的 hashCode 值。得到这个对象的 hashCode 值之后,系统会根据该 hashCode 值来决定该元素的存储位置。

我们可以看 HashMap 类的 put(K key , V value) 方法的源代码:

 public V put(K key, V value) 
 { 
	 // 如果 key 为 null,调用 putForNullKey 方法进行处理
	 if (key == null) 
		 return putForNullKey(value); 
	 // 根据 key 的 keyCode 计算 Hash 值
	 int hash = hash(key.hashCode()); 
	 // 搜索指定 hash 值在对应 table 中的索引
 	 int i = indexFor(hash, table.length);
	 // 如果 i 索引处的 Entry 不为 null,通过循环不断遍历 e 元素的下一个元素
	 for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) 
	 { 
		 Object k; 
		 // 找到指定 key 与需要放入的 key 相等(hash 值相同
		 // 通过 equals 比较放回 true)
		 if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key 
			 || key.equals(k))) 
		 { 
			 V oldValue = e.value; 
			 e.value = value; 
			 e.recordAccess(this); 
			 return oldValue; 
		 } 
	 } 
	 // 如果 i 索引处的 Entry 为 null,表明此处还没有 Entry 
	 modCount++; 
	 // 将 key、value 添加到 i 索引处
	 addEntry(hash, key, value, i); 
	 return null; 
 } 

JDK 源码

在 JDK 安装目录下可以找到一个 src.zip 压缩