Java 8 HashMap

HashMapは、配列、チェーンテーブル、および赤黒ツリーを使用してキー値ペアを格納し、チェーンテーブルが十分に長い場合は赤黒ツリーに変換します.HashMapは非スレッドで安全です.
HashMapの定数

static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4;
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;
static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;

DEFAULT_INITIAL_CAPACITY初期容量は16である.

MAXIMUM_CAPACITYの最大容量は230です.

DEFAULT_LOAD_FACTORデフォルトの充填係数.初期の場合、キー値ペア数が16*充填因子より大きいと、元の2倍に拡張されます.

TREEIFY_THRESHOLDチェーンテーブルの長さがこの値に達すると、ツリーに変換される可能性があります.

UNTREEIFY_THRESHOLDチェーンテーブル長がこの値より小さい場合、ツリーからチェーンテーブルに劣化します.

MIN_TREEIFY_CAPACITYツリーに移行する前に、キー値ペアの数がこの値より大きい場合にのみ赤黒ツリーに移行し、その値より小さい場合には拡張のみがトリガーされると判断します.

HashMapの容量はシフト動作に用いられ,1個の数aをnビット左にシフトすることは,a=a*2 nに相当するので,1<<4=>1*24=16である.したがって、HashMapの容量は常に2のn乗である.
パラメトリック構造法を使用して、初期容量と充填係数を指定します.指定した容量は2のn乗に上方に調整されます(たとえば、指定した容量が13の場合、16に調整されます).
HashMapのキー値ペアの値はnullであってもよく、keyがnullのキー値ペアが存在してもよい.
HashMapの一部の方法
treeifyBinメソッド

/**
 * Replaces all linked nodes in bin at index for given hash unless
 * table is too small, in which case resizes instead.
 */
final void treeifyBin(Node[] tab, int hash) {
    int n, index; Node e;
    //              
    if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
        resize();   //           
    else if ((e = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
        TreeNode hd = null, tl = null;
        do {
            TreeNode p = replacementTreeNode(e, null);
            if (tl == null)
                hd = p;
            else {
                p.prev = tl;
                tl.next = p;
            }
            tl = p;
        } while ((e = e.next) != null);
        if ((tab[index] = hd) != null)
            hd.treeify(tab);
    }
}

putメソッドを呼び出してキー値ペアを追加すると、数がTREEIFY_THRESHOLDに達するとtreeifyBinメソッドが呼び出され、このメソッドはテーブル長がMIN_TREEIFY_CAPACITYに達するかどうかを再判断し、達成されなければ拡張操作のみを行い、そうでなければテーブルをツリーに変換します.
ここでの(n−1)&hashはhash%nに相当する余剰演算であり,HashMapの長さは常に2のn乗であるからである.
replaceAllメソッド

@Override
public void replaceAll(BiFunction super K, ? super V, ? extends V> function) {
    Node[] tab;
    if (function == null)
        throw new NullPointerException();
    if (size > 0 && (tab = table) != null) {
        int mc = modCount;
        for (int i = 0; i < tab.length; ++i) {
            for (Node e = tab[i]; e != null; e = e.next) {
                e.value = function.apply(e.key, e.value);
            }
        }
        if (modCount != mc)
            throw new ConcurrentModificationException();
    }
}

このメソッドは、lambda式を受け入れ、所定の条件を満たす値を置き換えます.たとえば、次のようにします.

HashMap map = ...;
//   key                "foo"
map.replaceAll((k, v) -> k % 2 == 0 ? "foo" : v);

forEachメソッド

@Override
public void forEach(BiConsumer super K, ? super V> action) {
    Node[] tab;
    if (action == null)
        throw new NullPointerException();
    if (size > 0 && (tab = table) != null) {
        int mc = modCount;
        for (int i = 0; i < tab.length; ++i) {
            for (Node e = tab[i]; e != null; e = e.next)
                action.accept(e.key, e.value);
        }
        if (modCount != mc)
            throw new ConcurrentModificationException();
    }
}

この方法は、キー値ペアを消費するためのlambda式も受け入れます.

//        
map.forEach(
    (k, v) -> System.out.println(k + ": " + v)
);

//      key        
map.forEach(
    (k, v) -> {
        if (k % 2 == 0)
            System.out.println(k + ": " + v)
    }
);