之前面试的时候被问了一个问题:当HashMap要在链表里插入新的Entry时,到底是插入头部还是尾部呢?我知道,HashMap是由Entry链表组成的数组,我通过查看自己电脑上的jdk1.8的源码,发现是插入尾部的,但是有人告诉我面试官告诉他答案是插入头部,这篇文章就从源码角度一探究竟。
先说结论 在jdk1.8之前是插入头部的,在jdk1.8中是插入尾部的。
分析源码 分析链表插入的位置,重点是分析HashMap的put方法。
jdk1.6 put方法的代码如下:
public V put(K key, V value) {
if (key == null)
return putForNullKey(value);
int hash = hash(key.hashCode());
int i = indexFor(hash, table.length);
for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
Object k;
//如果发现key已经在链表中存在,则修改并返回旧的值
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
//如果遍历链表没发现这个key,则会调用以下代码
modCount++;
addEntry(hash, key, value, i);
return null;
}
阅读源码发现,如果遍历链表都没法发现相应的key值的话,则会调用addEntry方法在链表添加一个Entry,重点就在与addEntry方法是如何插入链表的,addEntry方法源码如下:
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);
if (size++ >= threshold)
resize(2 * table.length);
}
这里构造了一个新的Entry对象(构造方法的最后一个参数传入了当前的Entry链表),然后直接用这个新的Entry对象取代了旧的Entry链表,可以猜测这应该是头插法,为了进一步确认这个想法,我们再看一下Entry的构造方法:
Entry( int h, K k, V v, Entry<K,V> n) {
value = v;
next = n;
key = k;
hash = h;
}
从构造方法中的nexrt=n可以看出确实是把原本的链表直接链在了新建的Entry对象的后边,可以断定是插入头部。
jdk1.8 put方法的代码如下:
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
继续进入putVal方法(先不要着急去读它):
/**
* 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)
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).putTre;
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, hash);
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;
if (++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
在jdk1.8中当链表长度大于8是会被转化成红黑树,所以源码看起来比jdk1.6要复杂不少,大量的if-else判断是为了处理红黑树的情况的,与链表插入相关的核心代码只有如下几行:
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
//e是p的下一个节点
if ((e = p.next) == null) {
//插入链表的尾部
p.next = newNode(hash, key, value, null);
//如果插入后链表长度大于8则转化为红黑树
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
//如果key在链表中已经存在,则退出循环
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
//如果key在链表中已经存在,则修改其原先的key值,并且返回老的值
if (e != null) { // existing mapping for key
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
代码我一行行加了注释,其中链表插入的代码是:
//e是p的下一个节点
if ((e = p.next) == null) {
//插入链表的尾部
p.next = newNode(hash, key, value, null);
//如果插入后链表长度大于8则转化为红黑树
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
从这段代码中可以很显然地看出当到达链表尾部(即p是链表的最后一个节点)时,e被赋为null,会进入这个分支代码,然后会用newNode方法建立一个新的节点插入尾部。 结论:jdk1.8中是插入的是链表尾部
补充一些其他有趣的地方 在源码中注意到一些其他有趣的地方。
jdk1.8中Entry不见了 在jdk1.6中,HashMap中有个内置Entry类,它实现了Map.Entry接口;而在jdk1.8中,这个Entry类不见了,变成了Node类,也实现了Map.Entry接口,与jdk1.6中的Entry是等价的。
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