HashMap中插入null key的过程分析

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在HashMap中添加key==null的Entry时会调用putForNullKey方法

下面是HashMap的put方法：

 public V put(K key, V value) {
        if (table == EMPTY_TABLE) {
            inflateTable(threshold);
        }
        if (key == null)
            return putForNullKey(value);
        int hash = hash(key);
        int i = indexFor(hash, table.length);
        for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
            Object k;
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
                V oldValue = e.value;
                e.value = value;
                e.recordAccess(this);
                return oldValue;
            }
        }

        modCount++;
        addEntry(hash, key, value, i);
        return null;
    }

当key==null时就会调用putForNullKey方法

下面是putForNullKey的源码：

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;
            }
        }
        modCount++;
        addEntry(0, null, value, 0);
        return null;
    }

直接去遍历table[0]Entry链表，寻找e.key==null的Entry或者没有找到遍历结束
如果找到了e.key==null，就保存null值对应的原值oldValue，然后覆盖原值，并返回oldValue

如果在table[0]Entry链表中没有找到就调用addEntry方法添加一个key为null的Entry

下面是addEntry的源码：

 void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
        if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) {
            resize(2 * table.length);
            hash = (null != key) ? hash(key) : 0;
            bucketIndex = indexFor(hash, table.length);
        }

        createEntry(hash, key, value, bucketIndex);
    }

这个方法首先判断是否要扩容，当现在hashmap中的Entry数大于等于扩容临界值（capacity*load factor）并且index对应的地方没有Entry就扩容

hashmap每次扩容的大小为2倍原容量，默认容量为16，hashmap的capacity会一直是2的整数幂。

下面是resize扩容源码：

 void resize(int newCapacity) {
        Entry[] oldTable = table;
        int oldCapacity = oldTable.length;
        if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
            threshold = Integer.MAX_VALUE;
            return;
        }

        Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];
        transfer(newTable, initHashSeedAsNeeded(newCapacity));
        table = newTable;
        threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1);
    }

关键是空表扩容后的拷贝到新表的方法transfer方法，下面是源码：

 void transfer(Entry[] newTable, boolean rehash) {
        int newCapacity = newTable.length;
        for (Entry<K,V> e : table) {
            while(null != e) {
                Entry<K,V> next = e.next;
                if (rehash) {
                    e.hash = null == e.key ? 0 : hash(e.key);
                }
                int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
                e.next = newTable[i];
                newTable[i] = e;
                e = next;
            }
        }
    }

遍历原表table ，从table[0]开始，e=table[0]，不为null就创建一个临时Entry next引用e.的下一个Entry，然后把e放到新表中，头插到table[i]中，i由indexFor方法决定i(h&newCapacity)，然后让e=next，继续遍历拷贝。

扩容之后继续插入要插入的Entry，这个时候就要重新hash了，因为旧表已经扩容了,若果key为nul任然是0。

然后进行真正的插入，调用 createEntry(hash, key, value, bucketIndex)，下面是源码：

void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
        Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
        table[bucketIndex] = new Entry<>(hash, key, value, e);
        size++;
    }

进行头插，创建一个新的entry，new Entry<>(hash,key,value,e)

 /**
         * Creates new entry.
         */
        Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) {
            value = v;
            next = n;
            key = k;
            hash = h;
        }

新的entry复制到table[bucketIndex]，并next引用原来的table[bucketIndex]，完成。

在这里key是null,所以bucketIndex=0,现在的table[0]就是null key Entry。

如果不需要进行扩容，直接在table[0]进行头插就可以了。

总结：

上面分析了null key的插入过程，其实也包括了所有键值插入的过程。

1.先在table[0]的链表中寻找null key，如果有null key就直接覆盖原来的value，返回原来的value；

2.如果在table[0]中没有找到，就进行头插，但是要先判断是否要扩容，需要就扩容，然后进行头插，此时table[0]就是新插入的null key Entry了。

哈希算法散列表数据结构

HashMap中插入null key的过程分析

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