HashMap集合介绍——哈希碰撞、成员变量initialCapacity

集合介绍

基本概念

• 链表结点长度大于8，数组长度大于64，会由链表转为红黑树。数组短的时候，查询效率会比较快，不需要加红黑树。因此链表长度大于8，首先会扩容到16—>32->64.

• key、value可以为null，注意key只允许有一个null，因为它的数据结构是哈希表。

• 存储键值对的过程：
  

• 什么是哈希碰撞？如何解决？

• 答：调用key的hashCode()方法得到的哈希值相同时，就会发生哈希碰撞；

  • 发生哈希碰撞后，在调用key的equals()方法，比较内容是否相同，相同，则覆盖对应的value，不同则与下面的链表进行比较；

  • jdk1.8之前采用链表解决哈希碰撞，1.8之后采用链表+红黑树解决。

• 为什么引入红黑树？阈值为何是8？
  待补充
  
  *

  • size表示HashMap中K-V的实时数量，并不等于数组长度。

  • threshold（临界值）=capacity（容量）*loadFactor（加载因子）。临界值表示当前已占用数组长度的最大值。size>threshold,就扩容到之前容量的两倍。

• HashMap继承关系

  HashMap extends AbstractMap implements Map,Cloneable,Serializable

  AbstractMap implements Map

成员变量

1、序列化版本号

private static final long serialVersionUID = 362498820763181265L;

2、集合的初始化量（必须是2的n次幂）

static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16

为什么是2的n次幂？

答：使用hash&(length-1)这种方式计算索引；使数组内的数据分配均匀，减少哈希碰撞。

​ 如果数组长度不是2的n次幂，计算出的索引比较容易相同，导致发生hash碰撞，从而其余数组空间很大长度上并没有存储数据，链表或红黑树过长，效率低。

如果创建集合的initialCapacity不是2的n次幂，则会调用下面的方法找到最接近的大于initialCapacity的2次幂值

static final int tableSizeFor(int cap) {
    int n = cap-1;
    n |= n >>> 1;
    n |= n >>> 2;
    n |= n >>> 4;
    n |= n >>> 8;
    n |= n >>> 16;
    return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
}