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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

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