HashMap浅析

代码基于JDK 1.8

基数知识

Map是保存了Key-Value键值对的数据集合接口。HashMap是基于HashCode的Map实现。因为基于Key的HashCode进行存储,所以HashMap中Key都是唯一的。

  • HashMap中Key,Value均可以为null。

源码解析

类声明

public class HashMap extends AbstractMap implements Map, Cloneable, Serializable {
    // ...
}
  • Map - AbstractMap本身实现了Map接口,在这里再次强调了HashMap实现了Map
  • Cloneable 实现了克隆接口
  • Serializable 实现了序列化接口

数据结构

/**
 * table, 在初次使用时进行初始化, 必要时进行大小调整。
 * 在分配大小时,长度总是 2的幂
 */
transient Node[] table;


// Node静态内部类,链表数据结构
static class Node implements Map.Entry {
    final int hash;
    final K key;
    V value;
    Node next;
    Node(int hash, K key, V value, Node next) {
        this.hash = hash;
        this.key = key;
        this.value = value;
        this.next = next;
    }
}

上面代码描述了HashMap的底层数据结构:数组 + 链表

在1.8中,增加了红黑树,带详细研究...

构造函数

对于构造函数,提供了多个重载,以方便创建实例:

public HashMap()
public HashMap(int initialCapacity)
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)
public HashMap(Map m)

在构造函数中,initialCapacityloadFactor两个参数对map的性能有很大的影响。

  • initialCapacity: 初始化大小, 即table数组的长度,如果此值太小,可能会因引起table频繁调整数组大小,如果太大,实际内容很少,则造成资源浪费,默认 1 << 4。
  • loadFactor: 加载因子,取值范围(0,1)的浮点数,如果此值太小,可能会因引起table频繁调整数组大小,如果太大,table大小很长时间不调整,调整时内容移动大。默认值0.75
i = (n - 1) & h;

计算key在table中的索引,h为key的hashcode,n为当前table的大小。

HashMap为非线程安全Map,其中key和value均可以为null。

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