本文最后更新于:星期四, 六月 18日 2020, 9:01 上午

此篇文章是对源码的分析,但并没有贴大量源码。


3个接口前两个就不用多说了,Map<K,V>接口也应该对着中文版api文档看一下就明白了。

先看直接父类AbstractMap<K,V>:

AbstractMap<K,V>

内部类:

  1. SimpleEntry<K,V>:实现Entry接口,Entry的英文单词是条目的意思,接口里面都是一些对规定好的操作方法,看文档就行了。在类中只有final keyvalue两个字段,其中由于key是final的,因此初始化之后就不可变。实例方法都是对这两个变量的基本操作,没什么特别的。简单来说就是对keyvalue的一个封装。

  2. SimpleImmutableEntry<K,V>和上述没有太大差异,也是实现Entry接口,差异在于keyvalue都带有final,此外调用setValue会抛出异常。

    实例变量:

  3. Set<K> keySet;

  4. Collection<V> values;

    关键方法:

  5.  public abstract Set<Entry<K,V>> entrySet();

    它是抽象方法,没有实现。它的返回值是一个类型为Entry的Set的对象,该Set对象中保存了Entry对象。也就是说有了这个方法,才能进行对真正的Entry<K,V>的操作。并且AbstractMap中许多方法都通过这个方法来直接返回Set对象,接着再操作,比如Iterator<Map.Entry<K,V>> i = entrySet().iterator();。我的疑问是,为什么不添加一个实例变量来保存这个Entry对象,而要每次都调用一个方法来返回对象。

  6.  public Set<K> keySet(){...}

    创建一个AbstractSet类(实现了Set接口)的子类的实现并返回。返回的对象的类中重写了AbstractSet的所有方法,其中重写的iterator()较为重要:

     public Iterator<K> iterator() {
         return new Iterator<K>() {
             //将entrySet.iterator的返回值作为当前要返回的迭代器
             //当前对象就可以轻松实现对所有key的访问。
             private Iterator<Entry<K,V>> i = entrySet().iterator();
    
             public boolean hasNext() {return i.hasNext();}
    
             public K next() {return i.next().getKey();}
    
             public void remove() {i.remove();}
         };
     }

    这样就对外界打开了可以访问key的接口,通过这个keySet()方法,可以拿到所有的key,但是这里如果对返回的Set中的key做出修改,那么也会影响整个MapEntry<K,V>的key,因为返回的Set中的元素仍然指向原有Entry<K,V>中的引用。

  7.  public Collection<V> values(){...}

    上面的方法实现类似,直接拿entrySet().iterator()的返回值作为AbstractCollection子类的iterator方法的返回值,作用是类似的。


JDK1.7 的HashMap

内部类:

  1. private static Holder:保存了3个运行时才可确定的静态常量。

  2. private static Entry<K,V>:实现了Map.Eentry<K,V>接口,4个实例变量:

     final K key;
     V value;
     Entry<K,V> next;//通过这个引用使Entry具有了单链表的属性
     int hash;

    重写了equals,只要两个对象的key和value的值都equals,就返回true。

  3. private abstract class HashIterator<E> implements Iterator<E>
    是一个抽象类 ,直接看下源码。

    private abstract class HashIterator<E> implements Iterator<E> {
     Entry<K,V> next;        // next entry to return
     int expectedModCount;   // For fast-fail
     int index;              // 用于记录遍历时外部类实例变量table(数组)中的下标
     Entry<K,V> current;     // current entry
    
     //构造方法中,从index=0开始遍历table数组,遇到null,index++,直到
     //遇到不为Null的Entry对象时,记录将当前Entry对象的引用保存到next中,
     //且index记录的是下一个下标的位置。
     HashIterator() {
         expectedModCount = modCount;
         if (size > 0) { // advance to first entry
             Entry[] t = table;
             while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)
                 ;
         }
     }
    
     public final boolean hasNext() {
         return next != null;
     }
    
     //返回下一个Entry<K,V>对象
     final Entry<K,V> nextEntry() {
         if (modCount != expectedModCount)
             throw new ConcurrentModificationException();
         Entry<K,V> e = next;
         if (e == null)
             throw new NoSuchElementException();
    
         //如果Entry维护的链表的下一个结点是null,那么再次到table数组中遍历
         //找到不为null的Entry对象并返回
         //如果下一个结点不是null,就将下一个结点返回。
         if ((next = e.next) == null) {
             Entry[] t = table;
             while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)
                 ;
         }
         //用current记录当前Entry对象。
         current = e;
         return e;
     }
    
     public void remove() {
         if (current == null)
             throw new IllegalStateException();
         if (modCount != expectedModCount)
             throw new ConcurrentModificationException();
         Object k = current.key;
         current = null;
         HashMap.this.removeEntryForKey(k);
         expectedModCount = modCount;
     }
    }

    紧接着的是该抽象类的三个实现:

  4. ValueIterator

    private final class ValueIterator extends HashIterator<V> {
     public V next() {
         return nextEntry().value;
     }
    }
  5. KeyIterator

    private final class KeyIterator extends HashIterator<K> {
     public K next() {
         return nextEntry().getKey();
     }
    }
  6. EntryIterator

    private final class EntryIterator extends HashIterator<Map.Entry<K,V>> {
     public Map.Entry<K,V> next() {
         return nextEntry();
     }
    }
  7. KeySet extends AbstractSet<K>:保存了key对象的Set。

  8. Values extends AbstractSet<V>:保存了values对象的Set。

  9. EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>>:保存了Entry对象的Set。


由于自己知识水平还不够,接下来本要写JDK1.7 HashMap·的方法的分析,但是有些方法自己都没理解明白,就更别说整理出来了。再加上JDK1.8的HashMap的Entry采用了红黑树来存储,我还是先学会红黑树再来吧。

推荐一个写的很不错的博客,分析了JDK1.7和1.8的HashMap的源码,而且有图,https://allenwu.itscoder.com/hashmap-analyse