調試JDK源碼-一步一步看HashMap怎么Hash和擴容

調試JDK源碼-ConcurrentHashMap實現原理

調試JDK源碼-HashSet實現原理

調試JDK源碼-調試JDK源碼-Hashtable實現原理以及線程安全的原因

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還是調試源碼最好。

開發環境? JDK1.8+NetBeans8.1

說明：調試HashMap的 public V put(K key, V value) 方法并查看key的值時不能顯示變量的值，原因在于oracle提供的jre中rt.jar不帶debug信息。
orcale在編譯src時使用了 javac -g:none，意思是不帶任何調試信息，這樣可以減小rt.jar的大小。若想正常調試jdk，就只能重新編譯src.zip。
當然也可以只編譯單個需要關注的java即可，例如HashMap.java。

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一.解壓src.zip

解壓src.zip到E:\workspace\下，

src.zip在安裝的C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_25下

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二.javac -g重編譯

重新編譯src\java\util下的HashMap.java

Windows下進入DOS環境，輸入

E:\workspace\src\java\util

然后再輸入E:就直接到了E:\workspace\src\java\util

默認如果不帶-g編譯是沒有調試信息是不夠的。

# javac -g HashMap.java

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三.替換rt.jar

將編譯好的所有的HashMap.class都放入C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_25\jre\lib的rt.jar

說明：需要做好備份以防搞錯。

參考：eclipse如何debug調試jdk源碼

初調HashMap，如何修改JDK的源碼進行調試

編譯JDK源代碼，開啟Debug信息

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四.調試HashMap

先看看HashMap的理論吧

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import org.junit.Test;public class TestHash {@Testpublic void testHashMap() throws Exception {System.out.println("==========================");Map<String, String> m = new HashMap<String, String>();for (int i = 0; i < 18; i++) {m.put((char) (i + 65) + (char) (i + 66) + (char) (i + 67) + "", i + ">>>http://blog.csdn.net/unix21/");}System.out.println("==========================");}
}

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?下面是源碼

/*** Associates the specified value with the specified key in this map.* If the map previously contained a mapping for the key, the old* value is replaced.** @param key key with which the specified value is to be associated* @param value value to be associated with the specified key* @return the previous value associated with <tt>key</tt>, or*         <tt>null</tt> if there was no mapping for <tt>key</tt>.*         (A <tt>null</tt> return can also indicate that the map*         previously associated <tt>null</tt> with <tt>key</tt>.)*/public V put(K key, V value) {return putVal(hash(key), key, value, false, true);}/*** 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).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);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 1sttreeifyBin(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 keyV oldValue = e.value;if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)e.value = value;afterNodeAccess(e);return oldValue;}}++modCount;if (++size > threshold)resize();afterNodeInsertion(evict);return null;}

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?1.第一次進入源碼

先初始化增長因子

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一開始聲明一個

transient Node<K,V>[] table;

java 的transient關鍵字為我們提供了便利，你只需要實現Serilizable接口，將不需要序列化的屬性前添加關鍵字transient，序列化對象的時候，這個屬性就不會序列化到指定的目的地中。

Java transient關鍵字使用小記

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函數體內聲明一個Node<K,V>[] tab

一開始table=null，所以tab也是null的

可以看到n=16，如果不使用-g編譯是看不到n的，這說明初始的tab長度是16。

然后給tab進行初始化，p=tab[0]=null

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2.插入newNode

最終會調用static class Node<K,V>的Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next)

 /*** Basic hash bin node, used for most entries.  (See below for* TreeNode subclass, and in LinkedHashMap for its Entry subclass.)*/static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {final int hash;final K key;V value;Node<K,V> next;Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {this.hash = hash;this.key = key;this.value = value;this.next = next;}public final K getKey()        { return key; }public final V getValue()      { return value; }public final String toString() { return key + "=" + value; }public final int hashCode() {return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);}public final V setValue(V newValue) {V oldValue = value;value = newValue;return oldValue;}public final boolean equals(Object o) {if (o == this)return true;if (o instanceof Map.Entry) {Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;if (Objects.equals(key, e.getKey()) &&Objects.equals(value, e.getValue()))return true;}return false;}}

第一個Node節點就有值了，其next為null.

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關于靜態嵌套類

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3.回到putVal

tab[0]就是返回的Node

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4.查看是否需要擴容

還不到threshold的上限12?，所以無需擴容。

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5.HashMap第二次put進入putVal

很顯然這個時候table不為空，因為前次已經插值了。

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i=3,p=tab[3]

新的node插入在tab[3]上，此次依然無需擴容。

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第4次插值

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第7次插值

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第11次

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第12次

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第13次

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tab和

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此次需要擴容

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點開oldTab

下一步

下一步

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下一步，threshold升為24

下一步

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newTab

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oldTab

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?oldTab[0]

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oldTab[j] = null;

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下一步

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下一步next = e.next;

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下一步

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下一步

下一步

下一步(e = next) != null

下一步

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經過N此循環之后

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newTab

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oldTab

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回到putVal

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擴容之后再次進入第14次進入

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tab

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關于HashMap就分析到此，網上有幾篇寫的不錯的帖子結合看看就更明白了，建議閱讀下：

深入Java集合學習系列：HashMap的實現原理?引文 ?深入Java集合學習系列：HashMap的實現原理?原文

HashMap什么時候進行擴容呢？當HashMap中的元素個數超過數組大小*loadFactor時，就會進行數組擴容，loadFactor的默認值為0.75，這是一個折中的取值。
也就是說，默認情況下，數組大小為16，那么當HashMap中元素個數超過16*0.75=12（這個值就是代碼中的threshold值，也叫做臨界值）的時候，就把數組的大小擴展為 2*16=32，即擴大一倍，
然后重新計算每個元素在數組中的位置，而這是一個非常消耗性能的操作，所以如果我們已經預知HashMap中元素的個數，那么預設元素的個數能夠有效的提高HashMap的性能。
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總結

以上是生活随笔為你收集整理的调试JDK源码-一步一步看HashMap怎么Hash和扩容的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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