直入主题，一般的Map会包含两个主要结构：

  • 数组：数组里的值指向一个链表
  • 链表：目的解决hash冲突的问题，并存放键值

                   key
                   |
                   v                 
+------------------------------------+
|      key通过hash函数得到key的hash    |
+------------------+-----------------+
                   |
                   v
+------------------------------------+
|       key的hash通过取模或者位操作      |
|          得到key在数组上的索引        |
+------------------------------------+
                   |
                   v
+------------------------------------+
|         通过索引找到对应的链表         |
+------------------+-----------------+
                   |
                   v
+------------------------------------+
|       遍历链表对比key和目标key        |
+------------------+-----------------+
                   |
                   v
+------------------------------------+
|              相等则返回value         |
+------------------+-----------------+
                   |
                   v                
                 value 

Go语言解决hash冲突不是链表，实际主要用的数组(内存上的连续空间)，如下图所示：

// https://github.com/golang/go/blob/go1.13.8/src/runtime/map.go
type hmap struct {
    count     int  // 数组长度
    flags     uint8  // 表示是否正在写，如果是，则进行panic
    B         uint8  // 桶的长度 哈希过后，取哈希值的后B位，定位桶的位置
    noverflow uint16  //
    hash0     uint32  // 哈希因子
    buckets    unsafe.Pointer  //桶的地址
    oldbuckets unsafe.Pointer
    nevacuate  uintptr 
    extra *mapextra  // 额外桶
}
bmap
hmap.bucketsbmapbmap
hmap.extra.overflowbmaptopbitskeyselemsbmap

 溢出桶

bmapbmap
bmap
hmap.extrahmap.extra
hmap.buckets[]bmapbmaphmap.extra.overflowbmaphmap.bucketsbmaphmap.extra.overflowbmapbmap
// https://github.com/golang/go/blob/go1.13.8/src/runtime/map.go
type mapextra struct {
    overflow    *[]*bmap
    oldoverflow *[]*bmap
    nextOverflow *bmap
}
bmapbmap.overflowbmap.overflowhmap.extra.overflowbmap

 

hmap.bucketsbmaphmap.extra.overflowbmap

Map写操作的时候。这里直接看关键代码：

// https://github.com/golang/go/blob/go1.13.8/src/runtime/map.go
func mapassign(t *maptype, h *hmap, key unsafe.Pointer) unsafe.Pointer {
  // 略
again:
    // 略...
    var inserti *uint8
  // 略...
bucketloop:
    for {
        for i := uintptr(0); i < bucketCnt; i++ {
      // key的hash高8位不相等
            if b.tophash[i] != top {
        // 当前位置bmap.tophash的元素为空且还没有写入的记录(inserti已经写入的标记为)
                if isEmpty(b.tophash[i]) && inserti == nil {
          // inserti赋值为当前的hash高8位 标记写入成功
                    inserti = &b.tophash[i]
                    // 略...
                }
                // 略...
                continue
            }
            // 略...
            goto done
    }
    // 正常桶的bmap遍历完了 继续遍历溢出桶的bmap 如果有的话
        ovf := b.overflow(t)
        if ovf == nil {
            break
    }
        b = ovf
    }

  // 略...

  // 没写入成功(包含正常桶的bmap、溢出桶的bmap(如果有的话))
    if inserti == nil {
    // 分配新的bmap写
    newb := h.newoverflow(t, b)
    // 略...
    }

    // 略...
}

// 继续看h.newoverflow的代码
func (h *hmap) newoverflow(t *maptype, b *bmap) *bmap {
  var ovf *bmap
  // 如果hmap的存在溢出桶 且 溢出桶还没用完
    if h.extra != nil && h.extra.nextOverflow != nil {
    // 使用溢出桶的bmap
    ovf = h.extra.nextOverflow
    // 判断桶的bmap的overflow是不是空
    // 这里很巧妙。为啥？
    // 溢出桶初始化的时候会把最后一个bmap的overflow指向正常桶，值不为nil
    // 目的判断当前这个bmap是不是溢出桶里的最后一个
        if ovf.overflow(t) == nil {
      // 是nil
      // 说明不是最后一个
            h.extra.nextOverflow = (*bmap)(add(unsafe.Pointer(ovf), uintptr(t.bucketsize)))
        } else {
      // 不是nil
      // 则重置当前bmap的overflow为空
      ovf.setoverflow(t, nil)
      // 且 标记nextOverflow为nil 说明当前溢出桶用完了
            h.extra.nextOverflow = nil
        }
    } else {
    // 没有溢出桶 或者 溢出桶用完了
    // 内存空间重新分配一个bmap
        ovf = (*bmap)(newobject(t.bucket))
  }
  // 生成溢出桶bmap的计数器计数
    h.incrnoverflow()
  // 略...
  // 这行代码就是上面问题我们要的答案:
  // 正常桶`hmap.buckets`里的`bmap`在这里关联上溢出桶`hmap.extra.overflow`的`bmap`
    b.setoverflow(t, ovf)
    return ovf
}

// setoverflow函数的源码
func (b *bmap) setoverflow(t *maptype, ovf *bmap) {
  // 这行代码的意思：通过偏移量计算找到了bmap.overflow，并把ovf这个bmap的地址赋值给了bmap.overflow
    *(**bmap)(add(unsafe.Pointer(b), uintptr(t.bucketsize)-sys.PtrSize)) = ovf
}
bmap
// https://github.com/golang/go/blob/go1.13.8/src/runtime/map.go
// 创建hmap的正常桶
func makeBucketArray(t *maptype, b uint8, dirtyalloc unsafe.Pointer) (buckets unsafe.Pointer, nextOverflow *bmap) {
  // 略...
    if base != nbuckets {
    // 略...
    last := (*bmap)(add(buckets, (nbuckets-1)*uintptr(t.bucketsize)))
    // 把溢出桶里 最后一个 `bmap`的`overflow`指先正常桶的第一个`bmap`
    // 获取预分配的溢出桶里`bmap`时，可以通过判断overflow是不是为nil判断是不是最后一个
        last.setoverflow(t, (*bmap)(buckets))
  }
  // 略...
}