【集合】hashmap的实现原理，hashmap怎么解决哈希冲突的问题

最近在详细的研究hashmap的内部结构和原理，终于豁然开朗，原来hashmap是那么的完美，数组和链表的结合体。

在学习hashmap之前，首先问大家几个问题，看看是否对hashmap有了解多少，咱们通过问题进行对hashmap的学习和探索。

1、HashMap 是不是有序的？不是有序的。

2、有没有有序的Map实现类呢？有 TreeMap 和 LinkedHashMap。

3、然后问TreeMap 和 LinkedHashMap 是如何保证它的顺序的？ TreeMap 是通过实现 SortMap 接口，能够把它保存的键值对根据 key 排序，基于红黑树，从而保证 TreeMap 中所有键值对处于有序状态。LinkedHashMap 则是通过插入排序（就是你 put 的时候的顺序是什么，取出来的时候就是什么样子）和访问排序（改变排序把访问过的放到底部）让键值有序。

4、你觉得它们两个（Treemap和LinkedHashMap）哪个的有序实现比较好？如果你依然可以回答的话，那么继续问你，你觉得还有没有比它更好或者更高效的实现方式？

为什么要使用HashMap?

• HashMap是一个散列桶（数组和链表），它存储的内容是键值对key-value映射
• HashMap采用了数组和链表的数据结构，能在查询和修改方面继承了数组的线性查询和链表的寻址修改
• HashMap是非synchronized的，线程不安全，所以很快
• HashMap可以接受null键和值，而HashTable不行（因为equals()方法需要对象，因为HashMap是后出的api经过处理才可以）

HashMap的工作原理是什么？

了解HashMap工作原理之前我觉得有必要了解下hashcode和equals的小知识，见  https://blog.csdn.net/qq_30546099/article/details/89531835

然后讲下HashMap中的实现原理，hashmap是由数组和链表组成的。数组是HashMap的本体，而链表则是为了解决hash冲突而存在的，如果定位到数组位置不存在链表（当前Entry的next指向为null），那么对于查找插入等操作很快，仅仅需要一次寻址即可；如果定位到数组有链表，对于添加操作其时间复杂度为O（n）,首先遍历链表，存在既覆盖，否则新增。对于查找操作来讲，仍需遍历链表，然后通过key对象的equals方法逐一比对查找。所以，性能考虑，HashMap中的链表出现越少，性能才会越好。

添加元素操作步骤：

以下是具体的 put 过程（JDK1.8）

1. 对 Key 求 Hash 值，然后再计算下标
2. 如果没有碰撞，直接放入桶中（碰撞的意思是计算得到的 Hash 值相同，需要放到同一个 bucket 中）如果碰撞了，以链表的方式链接到后面
3. 如果链表长度超过阀值（TREEIFY THRESHOLD==8），就把链表转成红黑树，链表长度低于6，就把红黑树转回链表
4. 如果节点已经存在就替换旧值
5. 如果桶满了（容量16*加载因子0.75），就需要 resize（扩容2倍后重排）

减少hash冲突？扰动函数可以减少碰撞

1. 原理是如果两个不相等的对象返回不同的 hashcode 的话，那么碰撞的几率就会小些。这就意味着存链表结构减小，这样取值的话就不会频繁调用 equal 方法，从而提高 HashMap 的性能（扰动即 Hash 方法内部的算法实现，目的是让不同对象返回不同hashcode）。
2. 使用不可变的、声明作 final 对象，并且采用合适的 equals() 和 hashCode() 方法，将会减少碰撞的发生不可变性使得能够缓存不同键的 hashcode，这将提高整个获取对象的速度，使用 String、Integer 这样的 wrapper 类作为键是非常好的选择。

为什么 String、Integer 这样的 wrapper 类适合作为键？

因为 String 是 final，而且已经重写了 equals() 和 hashCode() 方法了。不可变性是必要的，因为为了要计算 hashCode()，就要防止键值改变，如果键值在放入时和获取时返回不同的 hashcode 的话，那么就不能从 HashMap 中找到你想要的对象。

 

 

参考：http://www.importnew.com/31278.html