Java 集合系列10： HashMap深入解析（1）

2019 年 10 月 5 日
筆記

概要

這一章，我們對HashMap進行學習。我們先對HashMap有個整體認識，然後再學習它的源碼，最後再通過實例來學會使用HashMap。

第1部分 HashMap介紹

HashMap簡介

HashMap 是一個散列表，它存儲的內容是鍵值對(key-value)映射。 HashMap 繼承於AbstractMap，實現了Map、Cloneable、java.io.Serializable介面。 HashMap 的實現不是同步的，這意味著它不是執行緒安全的。它的key、value都可以為null。此外，HashMap中的映射不是有序的。

HashMap 的實例有兩個參數影響其性能：「初始容量」和「載入因子」。容量是哈希表中桶的數量，初始容量只是哈希表在創建時的容量。載入因子是哈希表在其容量自動增加之前可以達到多滿的一種尺度。當哈希表中的條目數超出了載入因子與當前容量的乘積時，則要對該哈希表進行 rehash 操作（即重建內部數據結構），從而哈希表將具有大約兩倍的桶數。通常，默認載入因子是 0.75, 這是在時間和空間成本上尋求一種折衷。載入因子過高雖然減少了空間開銷，但同時也增加了查詢成本（在大多數 HashMap 類的操作中，包括 get 和 put 操作，都反映了這一點）。在設置初始容量時應該考慮到映射中所需的條目數及其載入因子，以便最大限度地減少 rehash 操作次數。如果初始容量大於最大條目數除以載入因子，則不會發生 rehash 操作。

HashMap的構造函數

HashMap共有4個構造函數,如下：

// 默認構造函數。  HashMap()  // 指定「容量大小」的構造函數  HashMap(int capacity)  // 指定「容量大小」和「載入因子」的構造函數  HashMap(int capacity, float loadFactor)  // 包含「子Map」的構造函數  HashMap(Map<? extends K, ? extends V> map)

HashMap的API

void                 clear()  Object               clone()  boolean              containsKey(Object key)  boolean              containsValue(Object value)  Set<Entry<K, V>>     entrySet()  V                    get(Object key)  boolean              isEmpty()  Set<K>               keySet()  V                    put(K key, V value)  void                 putAll(Map<? extends K, ? extends V> map)  V                    remove(Object key)  int                  size()  Collection<V>        values()

第2部分 HashMap數據結構

HashMap的繼承關係

java.lang.Object     ↳     java.util.AbstractMap<K, V>           ↳     java.util.HashMap<K, V>  public class HashMap<K,V>      extends AbstractMap<K,V>      implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable { }

HashMap與Map關係如下圖：

這裡寫圖片描述從圖中可以看出： (01) HashMap繼承於AbstractMap類，實現了Map介面。Map是"key-value鍵值對"介面，AbstractMap實現了"鍵值對"的通用函數介面。 (02) HashMap是通過"拉鏈法"實現的哈希表。它包括幾個重要的成員變數：table, size, threshold, loadFactor, modCount。 table是一個Entry[]數組類型，而Entry實際上就是一個單向鏈表。哈希表的"key-value鍵值對"都是存儲在Entry數組中的。 size是HashMap的大小，它是HashMap保存的鍵值對的數量。 threshold是HashMap的閾值，用於判斷是否需要調整HashMap的容量。threshold的值="容量*載入因子"，當HashMap中存儲數據的數量達到threshold時，就需要將HashMap的容量加倍。 loadFactor就是載入因子。 modCount是用來實現fail-fast機制的。

第3部分 HashMap源碼解析(基於JDK1.6.0_45)

為了更了解HashMap的原理，下面對HashMap源碼程式碼作出分析。在閱讀源碼時，建議參考後面的說明來建立對HashMap的整體認識，這樣更容易理解HashMap。

package java.util;  import java.io.*;  public class HashMap<K,V>      extends AbstractMap<K,V>      implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable  {      // 默認的初始容量是16，必須是2的冪。      static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;      // 最大容量（必須是2的冪且小於2的30次方，傳入容量過大將被這個值替換）      static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;      // 默認載入因子      static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;      // 存儲數據的Entry數組，長度是2的冪。      // HashMap是採用拉鏈法實現的，每一個Entry本質上是一個單向鏈表      transient Entry[] table;      // HashMap的大小，它是HashMap保存的鍵值對的數量      transient int size;      // HashMap的閾值，用於判斷是否需要調整HashMap的容量（threshold = 容量*載入因子）      int threshold;      // 載入因子實際大小      final float loadFactor;      // HashMap被改變的次數      transient volatile int modCount;      // 指定「容量大小」和「載入因子」的構造函數      public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {          if (initialCapacity < 0)              throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +                                                 initialCapacity);          // HashMap的最大容量只能是MAXIMUM_CAPACITY          if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)              initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;          if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))              throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +                                                 loadFactor);          // 找出「大於initialCapacity」的最小的2的冪          int capacity = 1;          while (capacity < initialCapacity)              capacity <<= 1;          // 設置「載入因子」          this.loadFactor = loadFactor;          // 設置「HashMap閾值」，當HashMap中存儲數據的數量達到threshold時，就需要將HashMap的容量加倍。          threshold = (int)(capacity * loadFactor);          // 創建Entry數組，用來保存數據          table = new Entry[capacity];          init();      }      // 指定「容量大小」的構造函數      public HashMap(int initialCapacity) {          this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);      }      // 默認構造函數。      public HashMap() {          // 設置「載入因子」          this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;          // 設置「HashMap閾值」，當HashMap中存儲數據的數量達到threshold時，就需要將HashMap的容量加倍。          threshold = (int)(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY * DEFAULT_LOAD_FACTOR);          // 創建Entry數組，用來保存數據          table = new Entry[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];          init();      }      // 包含「子Map」的構造函數      public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {          this(Math.max((int) (m.size() / DEFAULT_LOAD_FACTOR) + 1,                        DEFAULT_INITIAL_CAPACITY), DEFAULT_LOAD_FACTOR);          // 將m中的全部元素逐個添加到HashMap中          putAllForCreate(m);      }      static int hash(int h) {          h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);          return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);      }      // 返回索引值      // h & (length-1)保證返回值的小於length      static int indexFor(int h, int length) {          return h & (length-1);      }      public int size() {          return size;      }      public boolean isEmpty() {          return size == 0;      }      // 獲取key對應的value      public V get(Object key) {          if (key == null)              return getForNullKey();          // 獲取key的hash值          int hash = hash(key.hashCode());          // 在「該hash值對應的鏈表」上查找「鍵值等於key」的元素          for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];               e != null;               e = e.next) {              Object k;              if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))                  return e.value;          }          return null;      }      // 獲取「key為null」的元素的值      // HashMap將「key為null」的元素存儲在table[0]位置！      private V getForNullKey() {          for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {              if (e.key == null)                  return e.value;          }          return null;      }      // HashMap是否包含key      public boolean containsKey(Object key) {          return getEntry(key) != null;      }      // 返回「鍵為key」的鍵值對      final Entry<K,V> getEntry(Object key) {          // 獲取哈希值          // HashMap將「key為null」的元素存儲在table[0]位置，「key不為null」的則調用hash()計算哈希值          int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());          // 在「該hash值對應的鏈表」上查找「鍵值等於key」的元素          for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];               e != null;               e = e.next) {              Object k;              if (e.hash == hash &&                  ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))                  return e;          }          return null;      }      // 將「key-value」添加到HashMap中      public V put(K key, V value) {          // 若「key為null」，則將該鍵值對添加到table[0]中。          if (key == null)              return putForNullKey(value);          // 若「key不為null」，則計算該key的哈希值，然後將其添加到該哈希值對應的鏈表中。          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;              // 若「該key」對應的鍵值對已經存在，則用新的value取代舊的value。然後退出！              if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {                  V oldValue = e.value;                  e.value = value;                  e.recordAccess(this);                  return oldValue;              }          }          // 若「該key」對應的鍵值對不存在，則將「key-value」添加到table中          modCount++;          addEntry(hash, key, value, i);          return null;      }      // putForNullKey()的作用是將「key為null」鍵值對添加到table[0]位置      private V putForNullKey(V value) {          for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {              if (e.key == null) {                  V oldValue = e.value;                  e.value = value;                  e.recordAccess(this);                  return oldValue;              }          }          // 這裡的完全不會被執行到!          modCount++;          addEntry(0, null, value, 0);          return null;      }      // 創建HashMap對應的「添加方法」，      // 它和put()不同。putForCreate()是內部方法，它被構造函數等調用，用來創建HashMap      // 而put()是對外提供的往HashMap中添加元素的方法。      private void putForCreate(K key, V value) {          int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());          int i = indexFor(hash, table.length);          // 若該HashMap表中存在「鍵值等於key」的元素，則替換該元素的value值          for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {              Object k;              if (e.hash == hash &&                  ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {                  e.value = value;                  return;              }          }          // 若該HashMap表中不存在「鍵值等於key」的元素，則將該key-value添加到HashMap中          createEntry(hash, key, value, i);      }      // 將「m」中的全部元素都添加到HashMap中。      // 該方法被內部的構造HashMap的方法所調用。      private void putAllForCreate(Map<? extends K, ? extends V> m) {          // 利用迭代器將元素逐個添加到HashMap中          for (Iterator<? extends Map.Entry<? extends K, ? extends V>> i = m.entrySet().iterator(); i.hasNext(); ) {              Map.Entry<? extends K, ? extends V> e = i.next();              putForCreate(e.getKey(), e.getValue());          }      }      // 重新調整HashMap的大小，newCapacity是調整後的單位      void resize(int newCapacity) {          Entry[] oldTable = table;          int oldCapacity = oldTable.length;          if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {              threshold = Integer.MAX_VALUE;              return;          }          // 新建一個HashMap，將「舊HashMap」的全部元素添加到「新HashMap」中，          // 然後，將「新HashMap」賦值給「舊HashMap」。          Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];          transfer(newTable);          table = newTable;          threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);      }      // 將HashMap中的全部元素都添加到newTable中      void transfer(Entry[] newTable) {          Entry[] src = table;          int newCapacity = newTable.length;          for (int j = 0; j < src.length; j++) {              Entry<K,V> e = src[j];              if (e != null) {                  src[j] = null;                  do {                      Entry<K,V> next = e.next;                      int i = indexFor(e.hash, newCapacity);                      e.next = newTable[i];                      newTable[i] = e;                      e = next;                  } while (e != null);              }          }      }      // 將"m"的全部元素都添加到HashMap中      public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) {          // 有效性判斷          int numKeysToBeAdded = m.size();          if (numKeysToBeAdded == 0)              return;          // 計算容量是否足夠，          // 若「當前實際容量 < 需要的容量」，則將容量x2。          if (numKeysToBeAdded > threshold) {              int targetCapacity = (int)(numKeysToBeAdded / loadFactor + 1);              if (targetCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)                  targetCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;              int newCapacity = table.length;              while (newCapacity < targetCapacity)                  newCapacity <<= 1;              if (newCapacity > table.length)                  resize(newCapacity);          }          // 通過迭代器，將「m」中的元素逐個添加到HashMap中。          for (Iterator<? extends Map.Entry<? extends K, ? extends V>> i = m.entrySet().iterator(); i.hasNext(); ) {              Map.Entry<? extends K, ? extends V> e = i.next();              put(e.getKey(), e.getValue());          }      }      // 刪除「鍵為key」元素      public V remove(Object key) {          Entry<K,V> e = removeEntryForKey(key);          return (e == null ? null : e.value);      }      // 刪除「鍵為key」的元素      final Entry<K,V> removeEntryForKey(Object key) {          // 獲取哈希值。若key為null，則哈希值為0；否則調用hash()進行計算          int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());          int i = indexFor(hash, table.length);          Entry<K,V> prev = table[i];          Entry<K,V> e = prev;          // 刪除鏈表中「鍵為key」的元素          // 本質是「刪除單向鏈表中的節點」          while (e != null) {              Entry<K,V> next = e.next;              Object k;              if (e.hash == hash &&                  ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {                  modCount++;                  size--;                  if (prev == e)                      table[i] = next;                  else                      prev.next = next;                  e.recordRemoval(this);                  return e;              }              prev = e;              e = next;          }          return e;      }      // 刪除「鍵值對」      final Entry<K,V> removeMapping(Object o) {          if (!(o instanceof Map.Entry))              return null;          Map.Entry<K,V> entry = (Map.Entry<K,V>) o;          Object key = entry.getKey();          int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());          int i = indexFor(hash, table.length);          Entry<K,V> prev = table[i];          Entry<K,V> e = prev;          // 刪除鏈表中的「鍵值對e」          // 本質是「刪除單向鏈表中的節點」          while (e != null) {              Entry<K,V> next = e.next;              if (e.hash == hash && e.equals(entry)) {                  modCount++;                  size--;                  if (prev == e)                      table[i] = next;                  else                      prev.next = next;                  e.recordRemoval(this);                  return e;              }              prev = e;              e = next;          }          return e;      }      // 清空HashMap，將所有的元素設為null      public void clear() {          modCount++;          Entry[] tab = table;          for (int i = 0; i < tab.length; i++)              tab[i] = null;          size = 0;      }      // 是否包含「值為value」的元素      public boolean containsValue(Object value) {      // 若「value為null」，則調用containsNullValue()查找      if (value == null)              return containsNullValue();      // 若「value不為null」，則查找HashMap中是否有值為value的節點。      Entry[] tab = table;          for (int i = 0; i < tab.length ; i++)              for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next)                  if (value.equals(e.value))                      return true;      return false;      }      // 是否包含null值      private boolean containsNullValue() {      Entry[] tab = table;          for (int i = 0; i < tab.length ; i++)              for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next)                  if (e.value == null)                      return true;      return false;      }      // 克隆一個HashMap，並返回Object對象      public Object clone() {          HashMap<K,V> result = null;          try {              result = (HashMap<K,V>)super.clone();          } catch (CloneNotSupportedException e) {              // assert false;          }          result.table = new Entry[table.length];          result.entrySet = null;          result.modCount = 0;          result.size = 0;          result.init();          // 調用putAllForCreate()將全部元素添加到HashMap中          result.putAllForCreate(this);          return result;      }      // Entry是單向鏈表。      // 它是 「HashMap鏈式存儲法」對應的鏈表。      // 它實現了Map.Entry 介面，即實現getKey(), getValue(), setValue(V value), equals(Object o), hashCode()這些函數      static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {          final K key;          V value;          // 指向下一個節點          Entry<K,V> next;          final int hash;          // 構造函數。          // 輸入參數包括"哈希值(h)", "鍵(k)", "值(v)", "下一節點(n)"          Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) {              value = v;              next = n;              key = k;              hash = h;          }          public final K getKey() {              return key;          }          public final V getValue() {              return value;          }          public final V setValue(V newValue) {              V oldValue = value;              value = newValue;              return oldValue;          }          // 判斷兩個Entry是否相等          // 若兩個Entry的「key」和「value」都相等，則返回true。          // 否則，返回false          public final boolean equals(Object o) {              if (!(o instanceof Map.Entry))                  return false;              Map.Entry e = (Map.Entry)o;              Object k1 = getKey();              Object k2 = e.getKey();              if (k1 == k2 || (k1 != null && k1.equals(k2))) {                  Object v1 = getValue();                  Object v2 = e.getValue();                  if (v1 == v2 || (v1 != null && v1.equals(v2)))                      return true;              }              return false;          }          // 實現hashCode()          public final int hashCode() {              return (key==null   ? 0 : key.hashCode()) ^                     (value==null ? 0 : value.hashCode());          }          public final String toString() {              return getKey() + "=" + getValue();          }          // 當向HashMap中添加元素時，繪調用recordAccess()。          // 這裡不做任何處理          void recordAccess(HashMap<K,V> m) {          }          // 當從HashMap中刪除元素時，繪調用recordRemoval()。          // 這裡不做任何處理          void recordRemoval(HashMap<K,V> m) {          }      }      // 新增Entry。將「key-value」插入指定位置，bucketIndex是位置索引。      void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {          // 保存「bucketIndex」位置的值到「e」中          Entry<K,V> e = table[bucketIndex];          // 設置「bucketIndex」位置的元素為「新Entry」，          // 設置「e」為「新Entry的下一個節點」          table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);          // 若HashMap的實際大小 不小於 「閾值」，則調整HashMap的大小          if (size++ >= threshold)              resize(2 * table.length);      }      // 創建Entry。將「key-value」插入指定位置，bucketIndex是位置索引。      // 它和addEntry的區別是：      // (01) addEntry()一般用在 新增Entry可能導致「HashMap的實際容量」超過「閾值」的情況下。      //   例如，我們新建一個HashMap，然後不斷通過put()向HashMap中添加元素；      // put()是通過addEntry()新增Entry的。      //   在這種情況下，我們不知道何時「HashMap的實際容量」會超過「閾值」；      //   因此，需要調用addEntry()      // (02) createEntry() 一般用在 新增Entry不會導致「HashMap的實際容量」超過「閾值」的情況下。      //   例如，我們調用HashMap「帶有Map」的構造函數，它繪將Map的全部元素添加到HashMap中；      // 但在添加之前，我們已經計算好「HashMap的容量和閾值」。也就是，可以確定「即使將Map中      // 的全部元素添加到HashMap中，都不會超過HashMap的閾值」。      //   此時，調用createEntry()即可。      void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {          // 保存「bucketIndex」位置的值到「e」中          Entry<K,V> e = table[bucketIndex];          // 設置「bucketIndex」位置的元素為「新Entry」，          // 設置「e」為「新Entry的下一個節點」          table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);          size++;      }      // HashIterator是HashMap迭代器的抽象出來的父類，實現了公共了函數。      // 它包含「key迭代器(KeyIterator)」、「Value迭代器(ValueIterator)」和「Entry迭代器(EntryIterator)」3個子類。      private abstract class HashIterator<E> implements Iterator<E> {          // 下一個元素          Entry<K,V> next;          // expectedModCount用於實現fast-fail機制。          int expectedModCount;          // 當前索引          int index;          // 當前元素          Entry<K,V> current;          HashIterator() {              expectedModCount = modCount;              if (size > 0) { // advance to first entry                  Entry[] t = table;                  // 將next指向table中第一個不為null的元素。                  // 這裡利用了index的初始值為0，從0開始依次向後遍歷，直到找到不為null的元素就退出循環。                  while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)                      ;              }          }          public final boolean hasNext() {              return next != null;          }          // 獲取下一個元素          final Entry<K,V> nextEntry() {              if (modCount != expectedModCount)                  throw new ConcurrentModificationException();              Entry<K,V> e = next;              if (e == null)                  throw new NoSuchElementException();              // 注意！！！              // 一個Entry就是一個單向鏈表              // 若該Entry的下一個節點不為空，就將next指向下一個節點;              // 否則，將next指向下一個鏈表(也是下一個Entry)的不為null的節點。              if ((next = e.next) == null) {                  Entry[] t = table;                  while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)                      ;              }              current = e;              return e;          }          // 刪除當前元素          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;          }      }      // value的迭代器      private final class ValueIterator extends HashIterator<V> {          public V next() {              return nextEntry().value;          }      }      // key的迭代器      private final class KeyIterator extends HashIterator<K> {          public K next() {              return nextEntry().getKey();          }      }      // Entry的迭代器      private final class EntryIterator extends HashIterator<Map.Entry<K,V>> {          public Map.Entry<K,V> next() {              return nextEntry();          }      }      // 返回一個「key迭代器」      Iterator<K> newKeyIterator()   {          return new KeyIterator();      }      // 返回一個「value迭代器」      Iterator<V> newValueIterator()   {          return new ValueIterator();      }      // 返回一個「entry迭代器」      Iterator<Map.Entry<K,V>> newEntryIterator()   {          return new EntryIterator();      }      // HashMap的Entry對應的集合      private transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet = null;      // 返回「key的集合」，實際上返回一個「KeySet對象」      public Set<K> keySet() {          Set<K> ks = keySet;          return (ks != null ? ks : (keySet = new KeySet()));      }      // Key對應的集合      // KeySet繼承於AbstractSet，說明該集合中沒有重複的Key。      private final class KeySet extends AbstractSet<K> {          public Iterator<K> iterator() {              return newKeyIterator();          }          public int size() {              return size;          }          public boolean contains(Object o) {              return containsKey(o);          }          public boolean remove(Object o) {              return HashMap.this.removeEntryForKey(o) != null;          }          public void clear() {              HashMap.this.clear();          }      }      // 返回「value集合」，實際上返回的是一個Values對象      public Collection<V> values() {          Collection<V> vs = values;          return (vs != null ? vs : (values = new Values()));      }      // 「value集合」      // Values繼承於AbstractCollection，不同於「KeySet繼承於AbstractSet」，      // Values中的元素能夠重複。因為不同的key可以指向相同的value。      private final class Values extends AbstractCollection<V> {          public Iterator<V> iterator() {              return newValueIterator();          }          public int size() {              return size;          }          public boolean contains(Object o) {              return containsValue(o);          }          public void clear() {              HashMap.this.clear();          }      }      // 返回「HashMap的Entry集合」      public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {          return entrySet0();      }      // 返回「HashMap的Entry集合」，它實際是返回一個EntrySet對象      private Set<Map.Entry<K,V>> entrySet0() {          Set<Map.Entry<K,V>> es = entrySet;          return es != null ? es : (entrySet = new EntrySet());      }      // EntrySet對應的集合      // EntrySet繼承於AbstractSet，說明該集合中沒有重複的EntrySet。      private final class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> {          public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {              return newEntryIterator();          }          public boolean contains(Object o) {              if (!(o instanceof Map.Entry))                  return false;              Map.Entry<K,V> e = (Map.Entry<K,V>) o;              Entry<K,V> candidate = getEntry(e.getKey());              return candidate != null && candidate.equals(e);          }          public boolean remove(Object o) {              return removeMapping(o) != null;          }          public int size() {              return size;          }          public void clear() {              HashMap.this.clear();          }      }      // java.io.Serializable的寫入函數      // 將HashMap的「總的容量，實際容量，所有的Entry」都寫入到輸出流中      private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)          throws IOException      {          Iterator<Map.Entry<K,V>> i =              (size > 0) ? entrySet0().iterator() : null;          // Write out the threshold, loadfactor, and any hidden stuff          s.defaultWriteObject();          // Write out number of buckets          s.writeInt(table.length);          // Write out size (number of Mappings)          s.writeInt(size);          // Write out keys and values (alternating)          if (i != null) {              while (i.hasNext()) {              Map.Entry<K,V> e = i.next();              s.writeObject(e.getKey());              s.writeObject(e.getValue());              }          }      }      private static final long serialVersionUID = 362498820763181265L;      // java.io.Serializable的讀取函數：根據寫入方式讀出      // 將HashMap的「總的容量，實際容量，所有的Entry」依次讀出      private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)           throws IOException, ClassNotFoundException      {          // Read in the threshold, loadfactor, and any hidden stuff          s.defaultReadObject();          // Read in number of buckets and allocate the bucket array;          int numBuckets = s.readInt();          table = new Entry[numBuckets];          init();  // Give subclass a chance to do its thing.          // Read in size (number of Mappings)          int size = s.readInt();          // Read the keys and values, and put the mappings in the HashMap          for (int i=0; i<size; i++) {              K key = (K) s.readObject();              V value = (V) s.readObject();              putForCreate(key, value);          }      }      // 返回「HashMap總的容量」      int   capacity()     { return table.length; }      // 返回「HashMap的載入因子」      float loadFactor()   { return loadFactor;   }  }

說明:

在詳細介紹HashMap的程式碼之前，我們需要了解：HashMap就是一個散列表，它是通過「拉鏈法」解決哈希衝突的。 還需要再補充說明的一點是影響HashMap性能的有兩個參數：初始容量(initialCapacity) 和載入因子(loadFactor)。容量是哈希表中桶的數量，初始容量只是哈希表在創建時的容量。載入因子是哈希表在其容量自動增加之前可以達到多滿的一種尺度。當哈希表中的條目數超出了載入因子與當前容量的乘積時，則要對該哈希表進行 rehash 操作（即重建內部數據結構），從而哈希表將具有大約兩倍的桶數。