1.JDK成长记7:3张搞懂HashMap底层原理!码分
2.惊艳!码分阿里内部JDK源码剖析知识手册,码分由浅入深堪称完美
3.JDK源码分析Timer/TimerTask 源码分析
4.太强了!码分阿里内部传疯了的码分JDK源码学习笔记,看完才发现差距不止一点点
5.JDK源码分析-Queue,码分虚拟系统源码 Deque
6.知乎一天万赞!华为JDK负责人手码JDK源码剖析笔记火了
JDK成长记7:3张搞懂HashMap底层原理!码分
一句话讲,码分 HashMap底层数据结构,码分JDK1.7数组+单向链表、码分JDK1.8数组+单向链表+红黑树。码分
在看过了ArrayList、码分LinkedList的码分底层源码后,相信你对阅读JDK源码已经轻车熟路了。码分除了List很多时候你使用最多的码分还有Map和Set。接下来我将用三张图和你一起来探索下HashMap的底层核心原理到底有哪些?
首先你应该知道HashMap的核心方法之一就是put。我们带着如下几个问题来看下图:
如上图所示,put方法调用了putVal方法,之后主要脉络是:
如何计算hash值?
计算hash值的算法就在第一步,对key值进行hashCode()后,对hashCode的值进行无符号右移位和hashCode值进行了异或操作。为什么这么做呢?其实涉及了很多数学知识,简单的说就是尽可能让高和低位参与运算,可以减少hash值的冲突。
默认容量和扩容阈值是多少?
如上图所示,很明显第二步回调用resize方法,获取到默认容量为,这个在源码里是1<<4得到的,1左移4位得到的。之后由于默认扩容因子是0.,所以两者相乘就是扩容大小阈值*0.=。之后就分配了一个大小为的Node[]数组,作为Key-Value对存放的ai源码软件数据结构。
最后一问题是,如何进行hash寻址的?
hash寻址其实就在数组中找一个位置的意思。用的算法其实也很简单,就是用数组大小和hash值进行n-1&hash运算,这个操作和对hash取模很类似,只不过这样效率更高而已。hash寻址后,就得到了一个位置,可以把key-value的Node元素放入到之前创建好的Node[]数组中了。
当你了解了上面的三个原理后,你还需要掌握如下几个问题:
还是老规矩,看如下图:
当hash值计算一致,比如当hash值都是时,Key-Value对的Node节点还有一个next指针,会以单链表的形式,将冲突的节点挂在数组同样位置。这就是数据结构中所提到解决hash 的冲突方法之一:单链法。当然还有探测法+rehash法有兴趣的人可以回顾《数据结构和算法》相关书籍。
但是当hash冲突严重的时候,单链法会造成原理链接过长,导致HashMap性能下降,因为链表需要逐个遍历性能很差。所以JDK1.8对hash冲突的算法进行了优化。当链表节点数达到8个的时候,会自动转换为红黑树,自平衡的一种二叉树,有很多特点,比如区分红和黑节点等,具体大家可以看小灰算法图解。红黑树的遍历效率是O(logn)肯定比单链表的O(n)要好很多。
总结一句话就是,hash冲突使用单链表法+红黑树来解决的月饼溯源码。
上面的图,核心脉络是四步,源码具体的就不粘出来了。当put一个之后,map的size达到扩容阈值,就会触发rehash。你可以看到如下具体思路:
情况1:如果数组位置只有一个值:使用新的容量进行rehash,即e.hash & (newCap - 1)
情况2:如果数组位置有链表,根据 e.hash & oldCap == 0进行判断,结果为0的使用原位置,否则使用index + oldCap位置,放入元素形成新链表,这里不会和情况1新的容量进行rehash与运算了,index + oldCap这样更省性能。
情况3:如果数组位置有红黑树,根据split方法,同样根据 e.hash & oldCap == 0进行树节点个数统计,如果个数小于6,将树的结果恢复为普通Node,否则使用index + oldCap,调整红黑树位置,这里不会和新的容量进行rehash与运算了,index + oldCap这样更省性能。
你有兴趣的话,可以分别画一下这三种情况的图。这里给大家一个图,假设都出发了以上三种情况结果如下所示:
上面源码核心脉络,3个if主要是校验了一堆,没做什么事情,之后赋值了扩容因子,不传递使用默认值0.,扩容阈值threshold通过tableSizeFor(initialCapacity);进行计算。注意这里只是源码蛋总计算了扩容阈值,没有初始化数组。代码如下:
竟然不是大小*扩容因子?
n |= n >>> 1这句话,是在干什么?n |= n >>> 1等价于n = n | n >>>1; 而|表示位运算中的或,n>>>1表示无符号右移1位。遇到这种情况,之前你应该学到了,如果碰见复杂逻辑和算法方法就是画图或者举例子。这里你就可以举个例子:假设现在指定的容量大小是,n=cap-1=,那么计算过程应该如下:
n是int类型,java中一般是4个字节,位。所以的二进制: 。
最后n+1=,方法返回,赋值给threshold=。再次注意这里只是计算了扩容阈值,没有初始化数组。
为什么这么做呢?一句话,为了提高hash寻址和扩容计算的的效率。
因为无论扩容计算还是寻址计算,都是二进制的位运算,效率很快。另外之前你还记得取余(%)操作中如果除数是2的幂次方则等同于与其除数减一的与(&)操作。即 hash%size = hash & (size-1)。这个前提条件是除数是2的幂次方。
你可以再回顾下resize代码,看看指定了map容量,第一次put会发生什么。会将扩容阈值threshold,这样在第一次put的时候就会调用newCap = oldThr;使得创建一个容量为threshold的数组,之后从而会计算新的扩容阈值newThr为newCap*0.=*0.=。也就是源码深入解析说map到了个元素就会进行扩容。
除了今天知识,技能的成长,给大家带来一个金句甜点,结束我今天的分享:坚持的三个秘诀之一目标化。
坚持的秘诀除了上一节提到的视觉化,第二个秘诀就是目标化。顾名思义,就是需要给自己定立一个目标。这里要提到的是你的目标不要定的太高了。就比如你想要增加肌肉,给自己定了一个目标,每天5组,每次个俯卧撑,你看到自己胖的身形或者海报,很有刺激,结果开始前两天非常厉害,干劲十足,特别奥利给。但是第三天,你想到要个俯卧撑,你就不想起床,就算起来,可能也会把自己撅死过去......其实你的目标不要一下子定的太大,要从微习惯开始,比如我媳妇从来没有做过俯卧撑,就让她每天从1个开始,不能多,我就怕她收不住,做多了。一开始其实从习惯开始,先变成习惯,再开始慢慢加量。量太大养不成习惯,量小才能养成习惯。很容易做到才能养成,你想想是不是这个道理?
所以,坚持的第二个秘诀就是定一个目标,可以通过小量目标,养成微习惯。比如每天你可以读五分钟书或者5分钟成长记,不要多,我想超过你也会睡着了的.....
最后,大家可以在阅读完源码后,在茶余饭后的时候问问同事或同学,你也可以分享下,讲给他听听。
惊艳!阿里内部JDK源码剖析知识手册,由浅入深堪称完美
在当前互联网寒冬中,提升核心竞争力显得尤为关键。对于Java开发者来说,深入理解JDK源码是提升自身实力的重要途径。近期,一位阿里架构师花费数月精心整理的《JDK源码剖析知识手册》值得关注,它以8个章节从浅入深解析JDK,涵盖了多线程基础、Atomic类、Lock与Condition、同步工具类、并发容器、线程池与Future、ForkJoinPool以及CompletableFuture等核心内容。
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JDK源码分析Timer/TimerTask 源码分析
在Java中,Timer 类是实现定时任务的常见工具,配合TimerTask 实现定时、延迟或周期性执行。本文将深入剖析其源码结构和工作原理。 Timer 的核心机制涉及关键类,包括TimerThread、Timer、TimerQueue 和 TimerTask。一个Timer 实例对应一个TimerThread,负责执行任务;Timer拥有一个TimerThread和一个TimerQueue,而TimerQueue中存储了多个TimerTask。这样的关系可以总结为:1个 TimerThread -> 1个线程
1个 Timer -> 持有 TimerThread 和 TimerQueue
1个 TimerQueue -> 持有多个 TimerTask
源码分析时,首先创建Timer时,thread和queue会在声明时初始化为final类型,确保它们与Timer的生命周期绑定。接着,任务通过schedule方法进行调度,这个过程会根据TimerTask类型设置不同的period参数。 TimerTask 是一个实现了Runnable接口的抽象类,子类需实现run方法。TimerTask的类型决定了其执行周期。TimerThread的run方法包含一个死循环,类似Android的Handler机制。 TimerQueue作为队列,内部使用完全二叉树结构,add和fixUp方法用于维护最小执行时间的节点在队列前端。purge方法执行后,会调用fixDown方法进行调整。 总之,每个Timer实例由一个线程和一个二叉堆(通过TimerQueue实现)组成,用于管理定时任务的执行顺序。理解这些核心组件的交互,有助于深入理解Timer的工作机制。太强了!阿里内部传疯了的JDK源码学习笔记,看完才发现差距不止一点点
在闲暇之余,阅读JDK源码能加深对自己开发环境的理解,同时也大有裨益。本文为您介绍阿里巴巴发布的版JDK源码剖析,以展示其内部设计的精妙之处。通过阅读,您将发现与自身知识的差距远超想象。这份详尽的笔记对源码内容进行了精细划分,方便学习。以下是其章节概览:
多线程基础 Atomic类 Lock与Condition 同步工具类 并发容器 线程池与Future ForkJoinPool CompletableFuture请注意,由于笔记内容丰富,篇幅较长,本文仅展示部分章节概览。如有需要,可点击下方链接获取完整版资料。
JDK源码分析-Queue, Deque
Queue 和 Deque 是 Java 中的两个接口,分别代表队列和双端队列。
Queue 接口提供了基本的队列操作:入队(enqueue)和出队(dequeue)。同时,Queue 接口有 6 个方法,分为入队、出队和遍历三类。与之不同的是,当队列为空时,element() 方法会抛出异常,而 peek() 方法则会返回 null。
Deque 接口继承自 Queue 接口,表示双端队列,具备「队列」和「栈」的特性。双端队列可以分别从两端插入和移除元素,而一般队列只能从尾部插入元素、头部移除元素。Deque 接口定义了入队、出队、遍历以及独有的一些操作方法。Deque 作为双端队列,不仅继承了 Queue 的方法,还提供了额外的双端操作。
综上,Queue 提供了基本的队列功能,而 Deque 在 Queue 的基础上增加了双端操作,使其兼具队列和栈的特性。在实际应用中,根据需求选择合适的接口可以提高代码的灵活性和效率。
知乎一天万赞!华为JDK负责人手码JDK源码剖析笔记火了
探索JDK源码,无疑是提升编程技能的高效路径。随着时间的推移,JDK经过了精心打磨,代码结构紧凑,设计模式巧妙,运行效率卓越,凝聚了众多技术大牛的智慧结晶。要提升代码理解力,深入研究JDK源码是不可或缺的步骤。 对于初学者来说,借助他人的深度解析文章无疑能事半功倍。这些文章犹如高人的指导,能让你在学习中站得更高,看得更远。现在,就为你推荐一份极具价值的JDK源码剖析资料。虽然由于篇幅原因,这里只能呈现部分精华内容:第1章:深入多线程基础
第2章:原子操作的Atomic类解析
第3章:Lock与Condition的深入理解
第4章:同步工具类的实战讲解
第5章:并发容器的奥秘揭秘
第6章:线程池与Future的实践指南
第7章:ForkJoinPool的工作原理
第8章:CompletableFuture的全面解析
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