hashmap源码详解

HashMap是Java中最常用的哈希表实现之一，它基于哈希表实现了Map接口。以下是HashMap源码的详细解释：

HashMap内部是由一个数组和链表组成的，数组的每个元素称为桶，每个桶存储一个链表（可能为空），链表中的每个节点都是一个键值对（key-value pair）。

以下是HashMap的主要属性：

transient Node<K,V>[] table; // 存储元素的数组
transient int size; // 元素大小
int threshold; // 扩容阈值
final float loadFactor; // 负载因子

其中，table是一个transient修饰的Node数组，存储HashMap中的元素；size表示HashMap中元素的个数；threshold表示HashMap的扩容阈值，即当元素个数达到这个值时就需要扩容；loadFactor是负载因子，用于决定HashMap何时需要扩容。

以下是HashMap的主要方法：

1. put(K key, V value) ：将指定的键值对添加到HashMap中，如果键已经存在，则更新对应的值。

2. get(Object key)：获取指定键对应的值，如果键不存在则返回null。

3. remove(Object key)：从HashMap中删除指定的键值对，如果键不存在则返回null。

4. clear()：从HashMap中删除所有的键值对。

5. resize()：扩容HashMap，将table的大小增加一倍。

6. hash(Object key)：计算键的哈希值。

7. getNode(int hash, Object key)：获取指定键的节点。

8. putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict)：实际执行put操作的方法，会根据指定的参数决定是否更新已有键的值、是否删除过期键等。

HashMap的put方法实现如下：

public V put(K key, V value) {
    // 计算键的哈希值
    int hash = hash(key);
    // 计算键在table数组中的索引
    int i = indexFor(hash, table.length);
    // 遍历桶中的链表，查找指定键
    for (Node<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
        Object k;
        if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
            // 如果键已经存在，则更新对应的值
            V oldValue = e.value;
            e.value = value;
            e.recordAccess(this);
            return oldValue;
        }
    }
    // 如果指定键不存在，则创建新的节点，并将其添加到桶的链表中
    modCount++;
    addEntry(hash, key, value, i);
    return null;
}

在这个方法中，我们首先计算键的哈希值，然后计算键在table数组中的索引。接着，我们遍历桶中的链表，查找指定键，如果键已经存在，则更新对应的值。否则，我们创建新的节点，并将其添加到桶的链表中。

HashMap的get方法实现如下：

public V get(Object key) {
    // 计算键的哈希值
    int hash = hash(key);
    // 计算键在table数组中的索引
    int i = indexFor(hash, table.length);
    // 遍历桶中的链表，查找指定键
    for (Node<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
        Object k;
        if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
            // 如果找到指定键，则返回其对应的值
            return e.value;
        }
    }
    // 如果指定键不存在，则返回null
    return null;
}

在这个方法中，我们首先计算键的哈希值，然后计算键在table数组中的索引。接着，我们遍历桶中的链表，查找指定键，如果找到指定键，则返回其对应的值。

HashMap的remove方法实现如下：

public V remove(Object key) {
    // 计算键的哈希值
    int hash = hash(key);
    // 计算键在table数组中的索引
    int i = indexFor(hash, table.length);
    // 遍历桶中的链表，查找指定键
    Node<K,V> prev = table[i];
    Node<K,V> e = prev;
    while (e != null) {
        Node<K,V> next = e.next;
        Object k;
        if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
            modCount++;
            size--;
            if (prev == e) {
                table[i] = next;
            } else {
                prev.next = next;
            }
            e.recordRemoval(this);
            return e.value;
        }
        prev = e;
        e = next;
    }
    // 如果指定键不存在，则返回null
    return null;
}

在这个方法中，我们首先计算键的哈希值，然后计算键在table数组中的索引。接着，我们遍历桶中的链表，查找指定键，如果找到指定键，则从链表中删除节点，并返回其对应的值。否则，我们返回null。

以上就是HashMap源码的详细解释。HashMap是一个非常常用且实用的数据结构，它的实现原理也非常值得深入学习和理解。