HashMap
HashMap原理?
Hash是一个用于存储key-value键值对的集合,每个键值对也叫Entry,这些Entry分散存储在一个数组当中,每个元素初始值都是Null,常用方法有put,get
put原理?
put(1,"A")
1)计算数组下标index=Hash(1)=hashcode(1)&(capacity-1)
2)插入数组talbe[index].value="A"
3)如果table[index]这个位置已经有值了,用链表来解决(Java8改用红黑树实现了)
table[index]->next.value="A"
get原理?
get(1, "A")
1)计算数组下标index=Hash(1)
2)从数组中获取数据table[index]
3)如果这个index存在冲突,需要遍历该处链表,比对key
HashMap初始长度?
默认初始长度是16,每次自动扩展或是手动初始化时必须是2的幂。为什么呢?
根据key计算数组下标用到一个Hash函数,要保证通过Hash函数得到的数组下标均匀分布,这样HashMap在put,get时才会更高效。计算数组下标的公式是:
index = hashcode(key) & (capacity-1)
# capacity是hashmap中数组的长度,假设使用默认长度
key hashcode(key) capacity-1 index
1 49(0011 0001) 1111 1
a 97(110 0001) 1111 1
book 3029737(00101110001110101110 1001) 1111 9
apple 93029210(010110001011100000110101 1010) 1111 10
# 保证HashMap数组长度是2的幂可保证capacity-1的二进制全是1,
# 如果hash函数是均匀的话,得到的index也是均匀的
如何扩容?
1)判断是否扩容
# 满足下列条件就需要扩容了
HashMap.Size >= Capacity * LoadFactor
# HashMap.Size表示HashMap中含有的元素个数
# Capacity表示HashMap中数组的长度
# LoadFactor表示负载因子,默认值为0.75f
2)Resize
创建一个空数组,长度为原数组的2倍。
Capacity = 2 * Capaicty
3)Rehash
数组长度变了,所以每个元素的数组下标也有可能会变,所以需要重新计算并添加到新的数组中。
非线程安全
并发下的Rehash可能产生条件竞争导致环形链接。具体分析看参考链接。
看参考文章中的分析能说出来,但是自己写还是写不出来。
与Java8的HashMap有什么不同
存在哈希冲突的情况,比如两个哈希值取模后落在同一个index,或者两条不同的key有相同的哈希值。
JDK7的做法是建一条链表,后插入的元素在上面,一个个地执行上面的判断。
而JDK8则在链表长度达到8,而且桶数量达到64时,建一棵红黑树,解决严重冲突时的性能问题。
参考
疫苗:JAVA HASHMAP的死循环 - 酷壳
漫画:什么是HashMap?
漫画:高并发下的HashMap
HashMap完全解读-HollisChuang's Blog
Java HashMap工作原理及实现 | Yikun
HashMap的工作原理 - ImportNew