HashMap和HashSet笔记（内部结构&使用场景）

《java编程的逻辑》读书笔记

HashMap

1. 主要实例变量：

transient Entry[] talbe = (Entry[]) EMPTY_TABLE; // 称为哈希表或哈系桶，其中每个元素指向一个单向链表，链表中每个节点表示一个键值对。
transient int size; // 键值对个数
int threshold; // 阙值，当键值对个数大于等于threshold时考虑进行扩展
final float loadFactor; // 负载因子，表示整体上table被占用的成都，是一个浮点数，默认0.75，可以通过构造方法修改

threshold：
2. 一般而言，threshold等于table.length乘以loadFactor。如果：table.length = 16, loadFactor = 0.75,则threshold为12。

3. 扩展策略类似ArrayList，添加第一个元素时，默认分配大小：16，不过并不是size大于16在进行扩展，下册什么时候扩展与threshold有关
4. HashMap的put方法，先计算key的hash值，然后把hash值进行一些位运算（为了随机和均匀性），拿到key在table中的位置；（不同的hash值进行位运算后位置可能相同，相同位置的元素组成单向链表，链表每个节点表示一个键值对）
   table[i]指向一个单向链表

小结：

1. 根据键保存和获取值的效率都很高，为O(1)，每个单向链表往往只有一个或少数几个节点，根据hash值就可以直接快速定位；
2. HashMap中的键值对 没有顺序，因为hash值是随机的

如果经常需要根据键值存取值，而且不要求顺序，那么HashMap就是理想的选择。如果要保持添加顺序，可以使用HashMap的子类LinkedHashMap。Map还有一个TreeMap实现类，可以排序。

HashMap不是线程安全的，HashTable是Java最早实现的容器类之一，实现了Map接口，实现原理与HashMap类似，但是没有特别的优化，它内部通过synchronized实现了线程安全。在HashMap中，键和值都可以为null，而在Hashtable中不可以。在不需要并发安全的场景中，推荐使用HashMap。在高并发的场景中，推荐使用ConcurrentHashMap。

HashSet

HashSet内部使用HashMap实现的，它内部有一个HashMap实例变量
private transient HashMap map;
HashSet相当于只有键，值都是相同的固定值，这个值定义为：
private static final Object PRESENT = new Object();
比如add方法：

public boolean add(E e){
	return map.put(e,PRESENT) == null;
}

小结：

1. 没有重复元素
2. 可以高效的添加、删除元素、判断元素是否存在，效率都为O(1)
3. 没有顺序。

HashSet可以方便高效地实现去重、集合运算等功能。如果要保持添加的顺序，可以使用HashSet的一个子类，LinkedHashSet。Set还有一个重要的 实现类TreeSet，它可以排序。