Android HashMap 源码详解

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这一篇来分析一下HashMap的源码，为了在后面讲解Android缓存机制做准备，因为我们知道在Android的缓存机制中无论是用第三方的还是我们自己写的，一般都会用到LruCache或者LinkedHashMap类，而LruCache里面封装的又是LinkedHashMap，LinkedHashMap又是HashMap的子类，所以这一篇我们有必要把HashMap的源码分析一下，然后最终再来讲解一下Android的缓存机制。HashMap的构造方法比较多，我们就随便挑两个最常用的来分析，其实其他的也都差不多，我们看一下

public HashMap() {

table = (HashMapEntry<K, V>[]) EMPTY_TABLE;

threshold = -1; // Forces first put invocation to replace EMPTY_TABLE

}

在HashMap中有一个table，保存的是一个HashMapEntry类型的数组，也是后面我们要讲的专门存储数据用的，而EMPTY_TABLE其实就是一个程度为2的HashMapEntry类型的数组，来看一下

private static final int MINIMUM_CAPACITY = 4;

…………………

private static final Entry[] EMPTY_TABLE

= new HashMapEntry[MINIMUM_CAPACITY >>> 1];

MINIMUM_CAPACITY往右移动一位，大小变为2了，我们再来看一下HashMapEntry这个类

static class HashMapEntry<K, V> implements Entry<K, V> {

final K key;

V value;

final int hash;

HashMapEntry<K, V> next;

HashMapEntry(K key, V value, int hash, HashMapEntry<K, V> next) {

this.key = key;

this.value = value;

this.hash = hash;

this.next = next;

}

public final K getKey() {

return key;

}

public final V getValue() {

return value;

}

public final V setValue(V value) {

V oldValue = this.value;

this.value = value;

return oldValue;

}

@Override public final boolean equals(Object o) {

if (!(o instanceof Entry)) {

return false;

}

Entry<?, ?> e = (Entry<?, ?>) o;

return Objects.equal(e.getKey(), key)

&& Objects.equal(e.getValue(), value);

}

@Override public final int hashCode() {

return (key == null ? 0 : key.hashCode()) ^

(value == null ? 0 : value.hashCode());

}

@Override public final String toString() {

return key + "=" + value;

}

我们看到他有4个变量，其中的key和value就是我们常见的两个，而另外的两个是存储HashMapEntry的时候用的，其中他还有几个的方法，因为我们知道HashMap是一个数组加链表的形式存储的，hashCode是用来判断存储在哪个数组里面的，equals判断是否是同一个对象，HashMap存储的其实就是HashMapEntry。

我们再看HashMap的另外一个构造方法

private static final int MINIMUM_CAPACITY = 4;

/**

* Max capacity for a HashMap. Must be a power of two >= MINIMUM_CAPACITY.

private static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

………………………

public HashMap(int capacity) {

if (capacity < 0) {

throw new IllegalArgumentException("Capacity: " + capacity);

}

if (capacity == 0) {

@SuppressWarnings("unchecked")

HashMapEntry<K, V>[] tab = (HashMapEntry<K, V>[]) EMPTY_TABLE;

table = tab;

threshold = -1; // Forces first put() to replace EMPTY_TABLE

return;

}

if (capacity < MINIMUM_CAPACITY) {

capacity = MINIMUM_CAPACITY;

} else if (capacity > MAXIMUM_CAPACITY) {

capacity = MAXIMUM_CAPACITY;

} else {

capacity = Collections.roundUpToPowerOfTwo(capacity);

}

makeTable(capacity);

}

上面的比较简单，我们先来看第26行，调用的是Collections的一个方法，其实他表示的就是找到一个比capacity大的2的n次方的最小值，可能不是太明白，我举个例子，如果capacity是3就返回4，因为2的1次方比3小，不合适，所以是2的2次方，同样如果capacity是9则返回16，因为2的3次方是8比9小，所以返回2的4次方16,这样说大家可能比较明白。我们顺便来看一下他的源码

/**

* Returns the smallest power of two >= its argument, with several caveats:

* If the argument is negative but not Integer.MIN_VALUE, the method returns

* zero. If the argument is > 2^30 or equal to Integer.MIN_VALUE, the method

* returns Integer.MIN_VALUE. If the argument is zero, the method returns

* zero.

* @hide

public static int roundUpToPowerOfTwo(int i) {

i--; // If input is a power of two, shift its high-order bit right.

// "Smear" the high-order bit all the way to the right.

i |= i >>> 1;

i |= i >>> 2;

i |= i >>> 4;

i |= i >>> 8;

i |= i >>> 16;

return i + 1;

}

其实上面代码很好理解，就是高位（这里我们只研究正整数，这个高位不是二进制的最高位，这里是指把它转化为二进制之后从左往右数第一次出现1的那个位置）的1往后移位然后通过或运算把后面的所有位都置1，然后最后在加上1就相当于高位之后（包括高位）全部为0，而高位的前一位进位为1，就是2的n次方了，并且这个2的n次方正好是比我们要计算的这个数大的最小的2的n次方，可能大家会有疑问，第10行为什么还要执行i–，因为如果不执行i–，当我们传入的正好是2的n次方的时候，结果返回的是2的n+1次方，这不是我们想要的结果，我来给大家画个图可能大家就明白了

然后我们再看上面的makeTable方法，我们来看一下源码