HashMap Hashtable HashSet

HashMap

HashMap主要结构

• 数组加链表
• 数组加红黑树

存放数据的对象

• Node <- Map.Entry
• TreeNode <- Node <- Map.Entry

默认构造函数

• 数组默认初始化容量 1 << 4
• 数组最大容量 1 << 30
• 默认负载因子 0.75f
• 负载阀值 = 容量 * 负载因子
• 链表树化阀值，链表长度大余等于8
• 树结构链化，树的大小小余等于6
• 树化最小数组长度，也就是如果数组长度小于64，如果遇到链表长度大于树化阀值，则是扩容数组，而不是将链表树化

初始化

• 构造HashMap时，数组还未真正初始化
• 构造HashMap时，主要设置数组大小，负载因子，负载阀值
• 使用旧的HashMap构造新的HashMap，会resize初始化数组，并且把旧数据加入
• 构造一个空HashMap，在第一次put时才会通过resize初始化数组

数组长度和扩容规则

• 数组长度为2的N次幂，如：1、2、4、8、16
• 扩容就是在原来基础上乘以2
• 当数据个输超过阀值则扩容
• 当链表准备树化发现数组长度小于64时，优先扩容

运算方式

• 主要通过位运算
• hash值和数组长度减一与运算(&)，获取下标

备注

• HashMap非线程安全
• 计算hash值高16位和低16位进行异或运算，使高低位都参与运算
• 如果是链表，则在尾部插入

其他

• & 与
• | 或
• ~ 非
• ^ 异或

Hashtable

默认构造参数

• 默认的数组容量为 11
• 默认的负载因子为 0.75
• 初始化的时候，负载阀值默认为初始化容量
• 构造方面内就把数组初始化

简介

• Hashtable是线程安全的
• 方法用synchronized关键字修饰，对象级别的锁
• put的value不能为null，否则报错
• 下标是通过求余(%)来计算
• 输入通过链表头部插入

扩容规则

• 扩容方法rehash()
• 数据量大于等于负载阀值开始扩容
• hash值直接通过Object.hashCode()获取
• 扩容大小为(旧容量 * 2) + 1
• 负责阀值为容量大小 * 负载因子

存放数据的对象

• HashtableEntry <- Map.Entry

HashSet

原理

• HashSet有个内部成员变量map为HashMap，操作都与map有关
• 数据存放规则和HashMap一样
• add存放的值对应HashMap的key,value为PRESENT的一个Object(),所以可以为null
• HashSet非线程安全

总结

• HashSet就是一个只关心key不关心value的HashMap封装类

HashMap和Hashtable的区别

• 扩容规则HashMap是2的幂次，Hashtable是当前容量*2+1
• 链表插入HashMap是尾部插入，Hashtable是头部插入
• HashMap会树化，Hashtable一直是链表
• 下标计算HashMap是通过与运算，Hashtable通过求余
• HashMap非线程安全，Hashtable线程安全
• 默认情况下，HashMap在put才会初始化数组，Hashtable构造方法内就初始化
• hash值HashMap是高低16位通过异或运算，Hashtable直接获取Object的hashCode