java - 是什么让 Hashmap.putIfAbsent 比 containsKey 后接 put 更快？

Question

问题

HashMap 方法 putIfAbsent 如何能够以比之前调用 containsKey(x) 更快的方式有条件地执行放置？

例如，如果您不使用 putIfAbsent，您可以使用:

 if(!map.containsKey(x)){ 
   map.put(x,someValue); 
}

我之前认为 putIfAbsent 是调用 containsKey 后跟一个 HashMap 的便捷方法。但在运行基准测试后，putIfAbsent 比使用 containsKey 后跟 Put 快得多。我查看了 java.util 源代码以尝试了解这是如何实现的，但它对我来说有点太神秘了，无法弄清楚。有谁在内部知道 putIfAbsent 似乎如何在更好的时间复杂度下工作？这是我基于运行一些代码测试的假设，其中使用 putIfAbsent 时我的代码运行速度提高了 50%。似乎避免调用 get() 但如何避免？

示例

if(!map.containsKey(x)){
     map.put(x,someValue);
}

对比

map.putIfAbsent(x,somevalue)

Hashmap.putIfAbsent 的 Java 源代码

@Override
public V putIfAbsent(K key, V value) {
    return putVal(hash(key), key, value, true, true);
}

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;
}

Answer 1

putIfAbsent 的 HashMap 实现只搜索一次键，如果没有找到键，它会将值放入相关的 bin(这是已经定位)。这就是 putVal 所做的。

另一方面，使用 map.containsKey(x) 后跟 map.put(x,someValue) 对 中的键执行两次查找 map ，这需要更多的时间。

请注意，put 还调用了 putVal(put 调用了 putVal(hash(key), key, value, false, true ) 而 putIfAbsent 调用 putVal(hash(key), key, value, true, true)), 所以 putIfAbsent 有与仅调用 put 的性能相同，这比同时调用 containsKey 和 put 更快。​​