在Java的世界里,无论类还是各种数据,其结构的处理是整个程序的逻辑以及性能的关键。由于本人接触了一个有关性能与逻辑同时并存的问题,于是就开始研究这方面的问题。找遍了大大小小的论坛,也把《Java 虚拟机规范》,《apress,.java.collections.(2001),.bm.ocr.6.0.shareconnector》,和《Thinking in Java》翻了也找不到很好的答案,于是一气之下把JDK的 src 解压出来研究,扩然开朗,遂写此文,跟大家分享感受和顺便验证我理解还有没有漏洞。 这里就拿HashMap来研究吧。

  HashMap可谓JDK的一大实用工具,把各个Object映射起来,实现了“键--值”对应的快速存取。但实际里面做了些什么呢?

  在这之前,先介绍一下负载因子和容量的属性。大家都知道其实一个 HashMap 的实际容量就 因子*容量,其默认值是 16×0.75=12; 这个很重要,对效率很一定影响!当存入HashMap的对象超过这个容量时,HashMap 就会重新构造存取表。这就是一个大问题,我后面慢慢介绍,反正,如果你已经知道你大概要存放多少个对象,最好设为该实际容量的能接受的数字。

  两个关键的方法,put和get:

  先有这样一个概念,HashMap是声明了 Map,Cloneable, Serializable 接口,和继承了 AbstractMap 类,里面的 Iterator 其实主要都是其内部类HashIterator 和其他几个 iterator 类实现,当然还有一个很重要的继承了Map.Entry 的 Entry 内部类,由于大家都有源代码,大家有兴趣可以看看这部分,我主要想说明的是 Entry 内部类。它包含了hash,value,key 和next 这四个属性,很重要。put的源码如下

  public Object put(Object key, Object value) {
  Object k = maskNull(key);

  这个就是判断键值是否为空,并不很深奥,其实如果为空,它会返回一个static Object 作为键值,这就是为什么HashMap允许空键值的原因。

  int hash = hash(k);
  int i = indexFor(hash, table.length);

  这连续的两步就是 HashMap 最牛的地方!研究完我都汗颜了,其中 hash 就是通过 key 这个Object的 hashcode 进行 hash,然后通过 indexFor 获得在Object table的索引值。

  table???不要惊讶,其实HashMap也神不到哪里去,它就是用 table 来放的。最牛的就是用 hash 能正确的返回索引。其中的hash算法,我跟JDK的作者 Doug 联系过,他建议我看看《The art of programing vol3》可恨的是,我之前就一直在找,我都找不到,他这样一提,我就更加急了,可惜口袋空空啊!!!

  不知道大家有没有留意 put 其实是一个有返回的方法,它会把相同键值的 put 覆盖掉并返回旧的值!如下方法彻底说明了 HashMap 的结构,其实就是一个表加上在相应位置的Entry的链表:

  for (Entry e = table[i]; e != null; e = e.next) {
  if (e.hash == hash && eq(k, e.key)) {
  Object oldvalue = e.value;
  e.value = value; //把新的值赋予给对应键值。
  e.recordAccess(this); //空方法,留待实现
  return oldvalue; //返回相同键值的对应的旧的值。
  }
  }
  modCount ; //结构性更改的次数
  addEntry(hash, k, value, i); //添加新元素,关键所在!
  return null; //没有相同的键值返回
  }

  我们把关键的方法拿出来分析:

  void addEntry(int hash, Object key, Object value, int bucketIndex) {
  table[bucketIndex] = new Entry(hash, key, value, table[bucketIndex]);

  因为 hash 的算法有可能令不同的键值有相同的hash码并有相同的table索引,如:key=“33”和key=Object g的hash都是-8901334,那它经过indexfor之后的索引一定都为i,这样在new的时候这个Entry的next就会指向这个原本的table[i],再有下一个也如此,形成一个链表,和put的循环对定e.next获得旧的值。到这里,HashMap的结构,大家也十分明白了吧?

  if (size >= threshold) //这个threshold就是能实际容纳的量
  resize(2 * table.length); //超出这个容量就会将Object table重构

  所谓的重构也不神,就是建一个两倍大的table(我在别的论坛上看到有人说是两倍加1,把我骗了),然后再一个个indexfor进去!注意!!这就是效率!!如果你能让你的HashMap不需要重构那么多次,效率会大大提高!

  说到这里也差不多了,get比put简单得多,大家,了解put,get也差不了多少了。对于collections我是认为,它是适合广泛的,当不完全适合特有的,如果大家的程序需要特殊的用途,自己写吧,其实很简单。(作者是这样跟我说的,他还建议我用LinkedHashMap,我看了源码以后发现,LinkHashMap其实就是继承HashMap的,然后override相应的方法,有兴趣的同人,自己looklook)建个 Object table,写相应的算法,就ok啦。

  举个例子吧,像 Vector,list 啊什么的其实都很简单,最多就多了的同步的声明,其实如果要实现像Vector那种,插入,删除不多的,可以用一个Object table来实现,按索引存取,添加等。

  如果插入,删除比较多的,可以建两个Object table,然后每个元素用含有next结构的,一个table存,如果要插入到i,但是i已经有元素,用next连起来,然后size++,并在另一个table记录其位置。

Java中对HashMap的深度分析的更多相关文章

  1. ios – 未捕获的异常:CALayer位置在执行动画时包含NaN

    我在iPad上运行时在应用程序中收到此错误:Uncaughtexception:CALayerpositioncontainsNaN相同的代码在iPhone上运行良好.我知道,分配的帧包含NaN值,我用CGRectEmpty函数检查了这个并将该帧设置为CGRectZero,但它不起作用.我从这里得到了这个工作代码,https://stackoverflow.com/a/7045916/160323

  2. 利用python实现简单的情感分析实例教程

    商品评论挖掘、电影推荐、股市预测……情感分析大有用武之地,下面这篇文章主要给大家介绍了关于利用python实现简单的情感分析的相关资料,文中通过示例代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下

  3. python中的import、from import及import as的区别解析

    在Python中,如果import的语句比较长,导致后续引用不方便,可以使用as语法,这篇文章主要介绍了python中的import、from import以及import as的区别,需要的朋友可以参考下

  4. Python数据分析之PMI数据图形展示

    这篇文章主要介绍了Python数据分析之PMI数据图形展示,文章介绍了简单的python爬虫,并使用numpy进行了简单的数据处理,最终使用 matplotlib 进行图形绘制,实现了直观的方式展示制造业和非制造业指数图形,需要的朋友可以参考一下

  5. Apache2的httpd.conf翻译

    ##这是Apache服务器主要配置文件。#参见以取得关于这些指令的详细信息##不要只是简单的阅读这些指令信息而不去理解它。#这里只是做了简单的说明,如果你没有参考在线文件,你就会被警告。

  6. 利用PHP实现与ASP Banner组件相似的类

    ********************************************************//*广告条管理程序publicmethodGetAdvertisementparametersTarget=Width=Height=Border=Redirect=*/classAdRotator{var$Target="_blank";var$Width="460";var$Height="60";var$Border=0;var$Redirect="";var$BannerData=ar

  7. Python利用matplotlib画出漂亮的分析图表

    这篇文章主要介绍了Python利用matplotlib画出漂亮的分析图表,文章首先引入数据集展开详情,需要的朋友可以参考一下

  8. Java中四种XML解析技术

    在平时工作中,难免会遇到把XML作为数据存储格式。在这篇文章中,我对这四种主流方案做一个不完全评测,仅仅针对遍历XML这块来测试,因为遍历XML是工作中使用最多的。DOM是以层次结构组织的节点或信息片断的集合。对于需要自己编写代码来处理XML文档的开发人员来说,选择DOM还是SAX解析模型是一个非常重要的设计决策。DOM采用建立树形结构的方式访问XML文档,而SAX采用的事件模型。

  9. Apache设置虚拟WEB

    它工作得很好,你只需要将它和apache一起编译就行了。你也可以在冰冰本站下载:http://justdn.com/down/apache/ApacheModuleGzip.dll更多的PHP加速和缓冲建议可以在冰冰的PHP文档中获取.Apache如何建虚拟主机呢?以下重点以unix平台为例说明apacheserver的设置。所以一般先注册好域名然后再做虚拟WEB设置。下列情况下使用此方法:1)允许在虚拟主机间共享httpd配置。

  10. 轻松玩转Java配置的Classpath

    和Java类路径打交道的过程中,开发者偶尔会遇到麻烦。例如,大多数Servlet引擎使用定制的类装载器,动态地装入那些在classpath指定的目录内发生变化的类。这个工具要求指定一个Java类的名字,然后根据classpath的指引,找出类装载器即将装载的类所在位置的绝对路径。

随机推荐

  1. 基于EJB技术的商务预订系统的开发

    用EJB结构开发的应用程序是可伸缩的、事务型的、多用户安全的。总的来说,EJB是一个组件事务监控的标准服务器端的组件模型。基于EJB技术的系统结构模型EJB结构是一个服务端组件结构,是一个层次性结构,其结构模型如图1所示。图2:商务预订系统的构架EntityBean是为了现实世界的对象建造的模型,这些对象通常是数据库的一些持久记录。

  2. Java利用POI实现导入导出Excel表格

    这篇文章主要为大家详细介绍了Java利用POI实现导入导出Excel表格,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下

  3. Mybatis分页插件PageHelper手写实现示例

    这篇文章主要为大家介绍了Mybatis分页插件PageHelper手写实现示例,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步,早日升职加薪

  4. (jsp/html)网页上嵌入播放器(常用播放器代码整理)

    网页上嵌入播放器,只要在HTML上添加以上代码就OK了,下面整理了一些常用的播放器代码,总有一款适合你,感兴趣的朋友可以参考下哈,希望对你有所帮助

  5. Java 阻塞队列BlockingQueue详解

    本文详细介绍了BlockingQueue家庭中的所有成员,包括他们各自的功能以及常见使用场景,通过实例代码介绍了Java 阻塞队列BlockingQueue的相关知识,需要的朋友可以参考下

  6. Java异常Exception详细讲解

    异常就是不正常,比如当我们身体出现了异常我们会根据身体情况选择喝开水、吃药、看病、等 异常处理方法。 java异常处理机制是我们java语言使用异常处理机制为程序提供了错误处理的能力,程序出现的错误,程序可以安全的退出,以保证程序正常的运行等

  7. Java Bean 作用域及它的几种类型介绍

    这篇文章主要介绍了Java Bean作用域及它的几种类型介绍,Spring框架作为一个管理Bean的IoC容器,那么Bean自然是Spring中的重要资源了,那Bean的作用域又是什么,接下来我们一起进入文章详细学习吧

  8. 面试突击之跨域问题的解决方案详解

    跨域问题本质是浏览器的一种保护机制,它的初衷是为了保证用户的安全,防止恶意网站窃取数据。那怎么解决这个问题呢?接下来我们一起来看

  9. Mybatis-Plus接口BaseMapper与Services使用详解

    这篇文章主要为大家介绍了Mybatis-Plus接口BaseMapper与Services使用详解,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步,早日升职加薪

  10. mybatis-plus雪花算法增强idworker的实现

    今天聊聊在mybatis-plus中引入分布式ID生成框架idworker,进一步增强实现生成分布式唯一ID,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下

返回
顶部