HashMap底层实现原理（下）

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上一篇文章我们介绍了HashMap的底层实现，但还遗留了一点内容，我们再回顾一下上一篇文章里说的内容

执行完红框里的代码，personMap里放入了8个元素，放置完成后在堆内存表现如下图

如果忽略底层实现细节，是这样的

在Map中，一个key，对应了一个value，如果key的值已经存在，Map会直接替换value的内容，来看一下源码中是怎么实现的，来看以下代码

Person oldPerson1 = personMap.put("张三", new Person("新张三", 21));Person oldPerson2 = personMap.put("孙七", new Person("新孙七", 32));System.out.println("oldPerson1.getName() ：" + oldPerson1.getName());System.out.println("oldPerson2.getName() : " + oldPerson2.getName());System.out.println("personMap.size() : " + personMap.size());

new了一个Person“新张三”，注意，key依然是张三，看一下源码

放入“新张三”时，会执行以上代码1、2、5

if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)    tab[i] = newNode(hash, key, value, null);

上面这段代码在上一篇文章已经改写过了，改写后的代码如下：

i = (n - 1) & hash;//hash是传过来的，其中n是底层数组的长度，用&运算符计算出i的值 p = tab[i];//用计算出来的i的值作为下标从数组中元素if(p == null){//这儿P不为null，所以下面这行代码不会执行。     tab[i] = newNode(hash, key, value, null);//这行代码不会执行}

很简单，直接在底层数组里取值赋值给p，由于p不为null，执行else里的逻辑

Node
      
        e; K k;if (p.hash == hash &&  //如果hash值相等，key也相等，或者equals相等，赋值给e     ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))      e = p;//赋值给e
      

又看到了熟悉的equals方法，这里我们hash值相等，key的值也相等，条件成立，把值赋值给e。（如果key的值不相等，就比较equals方法，也就是说，就算key是一个新new出来的对象，只要满足equals，也视为key相同）

if (e != null) { // existing mapping for key     V oldValue = e.value;//定义一个变量来存旧值     if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)     e.value = value;//把value的值赋值为新的值     afterNodeAccess(e);     return oldValue;//返回的值}

这段代码就比较简单了，用新的value替换旧value并返回旧的value。画一下图

再new一个Person“新孙七”并put到personMap中，注意，key依然是“孙七”，会执行图17-2里的1、2、3、4、5，由于2、3不满足条件，实际执行的是1、4、5，1这一步已经说过了，重点说一下4这一步

for (int binCount = 0; ; ++binCount) {//循环    if ((e = p.next) == null) {//如果循环到最后也没找到，把元素放到最后        p.next = newNode(hash, key, value, null);//把元素放到最后        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) //如果长度超>=8，转换成红黑树            treeifyBin(tab, hash);//转换成红黑树            break;        }        if (e.hash == hash && //这段代码和第2步一样            ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))            break;            p = e;//如果hash值相等，key也相等或者equals相等，赋值给e        }    }}

其实就是循环链表的节点，直到找到"孙七"这个key，然后执行图17-2里的第5步，如果找不到，就添加到最后，这里我们key是“孙七”，在链表中找到元素替换value即可，再画一下图

最后来看看放到树里的方法putTreeVal，由于树的内容我们还没涉及到，下面只标注出了关键代码

和链表类似，循环（遍历）树的节点，如果找到节点，返回节点，执行图17-2里的第5步更新value。如果循环完整颗数都找不到相应的key，添加新节点。

最后我们看一下本文初那段示例代码的执行结果：

虽然元素已经替换成新的值，但示例中打印的是替换前的值，元素个数还是8不变，debug看一下，是不是value更新成功了

更新已经成功。

结合上一篇内容，做一个总结，在hashMap中放入（put）元素，有以下重要步骤：

1、计算key的hash值，算出元素在底层数组中的下标位置。

2、通过下标位置定位到底层数组里的元素（也有可能是链表也有可能是树）。

3、取到元素，判断放入元素的key是否==或equals当前位置的key，成立则替换value值，返回旧值。

4、如果是树，循环树中的节点，判断放入元素的key是否==或equals节点的key，成立则替换树里的value，并返回旧值，不成立就添加到树里。

5、否则就顺着元素的链表结构循环节点，判断放入元素的key是否==或equals节点的key，成立则替换链表里value，并返回旧值，找不到就添加到链表的最后。

精简一下，判断放入HashMap中的元素要不要替换当前节点的元素，key满足以下两个条件即可替换：

1、hash值相等。

2、==或equals的结果为true。

由于hash算法依赖于对象本身的hashCode方法，所以对于HashMap里的元素来说，hashCode方法与equals方法非常的重要，这也是在一文中强调重写对象的equals方法一定要重写hashCode方法的原因，不重写的话，放到HashMap中可能会得不到你想要的结果！本示例中放入的key是String类型的，String这个类已经重写了hashCode方法，有兴趣的朋友可以自行查看源码。