HashMap到底是插入链表头部还是尾部

傷城~ 2022-05-27 07:49 112阅读 0赞

# 引言 #

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同学去面试京东，被问了一个问题：我们都知道，HashMap是由Entry链表组成的数组，当HashMap要在链表里插入新的Entry时，到底是插入头部还是尾部呢？我通过查看自己电脑上的jdk1.8的源码，发现是插入尾部的，但是我同学告诉我面试官告诉他答案是插入头部，这篇文章就从源码角度一探究竟。

# 先说结论 #

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在jdk1.8之前是插入头部的，在jdk1.8中是插入尾部的。

# 分析源码 #

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分析链表插入的位置，重点是分析HashMap的put方法。

## jdk1.6 ##

put方法的代码如下：

public V put(K key, V value) {
         if (key == null)
             return putForNullKey(value);
         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;
             //如果发现key已经在链表中存在，则修改并返回旧的值
             if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
                 V oldValue = e.value;
                 e.value = value;
                 e.recordAccess(this);
                 return oldValue;
             }
         }
         //如果遍历链表没发现这个key，则会调用以下代码
         modCount++;
         addEntry(hash, key, value, i);
         return null;
    }

阅读源码发现，如果遍历链表都没法发现相应的key值的话，则会调用addEntry方法在链表添加一个Entry，重点就在与addEntry方法是如何插入链表的，addEntry方法源码如下：

void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
        Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
        table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);
        if (size++ >= threshold)
            resize(2 * table.length);
    }

这里构造了一个新的Entry对象（构造方法的最后一个参数传入了当前的Entry链表），然后直接用这个新的Entry对象取代了旧的Entry链表，可以猜测这应该是头插法，为了进一步确认这个想法，我们再看一下Entry的构造方法：

Entry( int h, K k, V v, Entry<K,V> n) { value = v; next = n; key = k; hash = h; }

从构造方法中的`nexrt=n`可以看出确实是把原本的链表直接链在了新建的Entry对象的后边，可以断定是插入头部。

## jdk1.8 ##

put方法的代码如下：

public V put(K key, V value) {
        return putVal(hash(key), key, value, false, true);
    }

继续进入putVal方法（先不要着急去读它）：

/** * 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 1st
                            treeifyBin(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 key
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
        if (++size > threshold)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

在jdk1.8中当链表长度大于8是会被转化成红黑树，所以源码看起来比jdk1.6要复杂不少，大量的if-else判断是为了处理红黑树的情况的，与链表插入相关的核心代码只有如下几行：

for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
        //e是p的下一个节点
        if ((e = p.next) == null) {
            //插入链表的尾部
            p.next = newNode(hash, key, value, null);
            //如果插入后链表长度大于8则转化为红黑树
            if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                treeifyBin(tab, hash);
            break;
        }
        //如果key在链表中已经存在，则退出循环
        if (e.hash == hash &&
            ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            break;
        p = e;
    }
    //如果key在链表中已经存在，则修改其原先的key值，并且返回老的值
    if (e != null) { // existing mapping for key
        V oldValue = e.value;
        if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
            e.value = value;
        afterNodeAccess(e);
        return oldValue;
    }

代码我一行行加了注释，其中链表插入的代码是：

//e是p的下一个节点
    if ((e = p.next) == null) {
        //插入链表的尾部
        p.next = newNode(hash, key, value, null);
        //如果插入后链表长度大于8则转化为红黑树
        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
            treeifyBin(tab, hash);
        break;
    }

从这段代码中可以很显然地看出当到达链表尾部（即p是链表的最后一个节点）时，e被赋为null，会进入这个分支代码，然后会用newNode方法建立一个新的节点插入尾部。  
结论：jdk1.8中是插入的是链表尾部

# 补充一些其他有趣的地方 #

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在源码中注意到一些其他有趣的地方。

## jdk1.8中Entry不见了 ##

在jdk1.6中，HashMap中有个内置Entry类，它实现了Map.Entry接口；而在jdk1.8中，这个Entry类不见了，变成了Node类，也实现了Map.Entry接口，与jdk1.6中的Entry是等价的。