什么是HashMap
HashMap是Map接口的实现类
一、存储方式
采用KV键值对方式存储，基于哈希表（Hash Table）设计：
- JDK1.7 : 底层数据结构基于“数组”+“链表”
- JDK1.8 : 底层数据结构基于“数组”+“链表”+“红黑树”
当链表长度大于阈值（默认为8）+ 数组长度大于64时，将链表转化为红黑树，以减少搜索时间
二、扩容机制（扩容方法是resize()方法）
- 初始容量为16
- 加载因子为0.75：当 元素个数超过容量长度的0.75倍 时，进行扩容
- 按原有容量的2倍进行扩容
●初始容量用来规定哈希表数组的长度
默认为16，因为16是2的整数次幂的原因，在小数据量的情况下，能减少哈希冲突，提高性能。在存储大容量数据的时候，最好预先判断数据量，按照2的幂次方，提前预设初始容量;●加载因子用来表示哈希表中元素的填满程度，默认为0.75
越大则表示允许填满的元素就越多，哈希表的空间利用率就越高,但是冲突的机会增加。反之越小则冲突的机会就会越少,但是空间很多就浪费。
三、应用特点
1.线程不安全
-
JDK1.7,当并发执行扩容操作时，会造成环形链，导致死循环和数据丢失
-
JDK1.8，解决了环形链问题，但是在执行put操作时，会发生数据覆盖
2.性能高
3.允许Null key和Null value，Null Key只允许有1个，Null value 可以有多个
四、遍历方法
1.可以采用keySet()+for循环的方法来遍历，keySet（）返回的是一个Key值的集合
Map<String,Integer> map=new HashMap<String,Integer>();
map.put("key1","value1");
map.put("key2","value2");
map.put("key3","value3");
for(String key:map.keySet()){
system.out.println("key:"+key);
system.out.println("value:"+map.get(key));
}
2.采用EntrySet()+Iterator进行遍历，EntrySet（）返回的是一个Map.Entry的一个集合，它提供getKey(),getValue()方法来获取键值对。
Iterator< Map.Entry<String,Integer>> it=map.EntrySet().iterator();
while(it.hasNext()){
Map.Entry<String,Integer> entry=it.next();
system.out.println("key:"+entry.getKey());
system.out.println("value:"+entry.getValue());
}
3.采用EntrySet()+for循环进行遍历，EntrySet（）返回的是一个Map.Entry的一个集合，它提供getKey(),getValue()方法来获取键值对。
Set<Entry<String, Integer>> entrySet = map.entrySet();
for (Entry<String, Integer> entry : entrySet) {
System.out.println("key"+ entry.getKey());
System.out.println("value"+entry.getValue());
}
简写方式：
for (Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()) {
System.out.println("key" + entry.getKey());
System.out.printf("value"+entry.getValue());
System.out.println();
}
五、构造方法
//创建一个空的哈希表，初始容量为 16，加载因子为 0.75
public HashMap()
//创建一个空的哈希表，指定容量，使用默认的加载因子
public HashMap(int initialCapacity)
//创建一个空的哈希表，指定容量和加载因子
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)
//创建一个内容为参数 m 的内容的哈希表
public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m)
六、put()添加方法
- 添加指定的键值对到 Map 中，如果已经存在，就替换 public V put(K key, V value)
逻辑如下 - 判断数组tab是否为空，如果为空进行初始化;
- 如果不为空,使用hash方法计算key的hashCode ,通过(n -1) & hash计算应当存放在数组中的下标index ;
- 查看tab[index]是否存在数据;
- 如果没有数据，就构造个Node
- 如果存在数据，说明发生哈希冲突，继续判断key是否相等;
- 如果相等,用新的value替换原数据;
- 如果不相等，判断当前节点类型是不是TreeNode
- 如果是树型节点,创造树型节点插入红黑树中;
- 如果不是树型节点,创建普通Node
- 判断链表长度大于阈值(默认为8 )并且数组长度大于64，如果满足,链表转换为红黑树;如果不满足,数组扩容;
- 最后，插入完成之后，判断当前节点数是否大于实际存储空间大小;
- 如果大于,调用resize() ,按原数组的长度，扩容一倍。
- JDK1.8HashMap的put方法源码如下：
public V put(K key, V value) {
// 对key的hashCode()做hash
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
//tab为空则创建
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
//计算index，并对null做处理
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {
Node<K,V> e; K k;
//节点key存在，直接覆盖value
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
//判断该链为红黑树
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
//该链为链表
else {
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key,value,null);
//链表长度大于8+数组长度大于64时转换为红黑树进行处理
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
// key已经存在直接覆盖value
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) break;
p = e;
}
}
if (e != null) {
// existing mapping for key
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
++modCount;
// 超过最大容量，就调用resiza()方法进行扩容
if (++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
部分转载
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