文章目錄
HashMap源碼閱讀
介紹：
- 繼承自Map.Entry<K,V>
- 無序、允許爲null、非同步
分析
參數
-
默認容量16
-
最大容量2的31次方
-
默認的填充因子0.75（太大查詢效率低，太小數組利用率低）
-
當bucket上的結點大於8時會轉成紅黑樹
-
當bucket上的結點小於6時會轉換爲鏈表
-
樹化參數64，當小於64時只是簡單的擴容，大於64是會樹化
-
Node：靜態內部類，用來表示鍵值對
-
TreeNode：紅黑樹節點
常見問題
HashMap數據結構：
哈希表結構（鏈表散列：數組+鏈表），結合數組和鏈表的有點，當鏈表長度超過8時，鏈表轉化爲紅黑樹
HashMap 工作原理
HashMap的底層是hash數組和單向鏈表實現的，數組中的每個元素都是鏈表，由Node內部類（實現Map.Entry接口）實現，HashMap通過put&get方法存儲和獲取
存儲對象的時候，將k/v傳給put()方法：
- 初始化table：判斷table是否爲空或者爲null
- 計算hash值：通過高16位和低16位的異或運算（讓高16位也參入進來以便減低衝突）
- 插入或更新節點：根據（n-1）&hash計算得到插入的數組下標i然後進行判斷
- table[i]==null：沒有hash衝突直接新建節點添加
- table[i]！=null：判斷首個節點和key是否一樣
- 相同：直接更新value
- 不相同：判斷是否是紅黑樹
- 紅黑樹：直接在樹中插入鍵值對
- 鏈表：遍歷鏈表判斷是否已經存在此key：
- 存在更新
- 不存在就插入（1.8是尾插入），然後判斷是否轉爲紅黑樹
- 擴容：根據size和數組長度*負載因子來判斷是否需要擴容
獲取對象時，將 K 傳給 get() 方法：
- 調用 hash(K) 方法（計算 K 的 hash 值）從而獲取該鍵值所在鏈表的數組下標；
- 順序遍歷鏈表，equals()方法查找相同 Node 鏈表中 K 值對應的 V 值。
hashCode 是定位的，存儲位置；equals是定性的，比較兩者是否相等。
爲什麼要一起重寫hashCode()和equal（）方法
假設都不重寫
這樣hashMap就可以存在key相同的值
只重寫hashCode
無法正確地與鏈表元素進行相等判斷，從而無法保證去重
只重寫equals()方法
映射到HashMap中不同數組下標，無法保證去重
當兩個對象的hashCode相同會發生什麼
因爲hashCode相同，但是不一定就是相等的（需要根據equals方法比較），所以兩個對象所在數組的下標相同，碰撞就此發生。
hash的實現
在jdk1.8中，是通過hashCode（）的高16位異或低16位實現的：（h=k.hashCode())^h(>>>16)，主要從速度、功效和質量來考慮的，減少系統開銷，也不會造成因爲高位沒有參數下標的計算從而引起的碰撞
使用異或運算符
保證了對象的hashCode32位值只要有一位發生改變，整個hash()返回值就會改變，儘可能減少碰撞
數組擴容的過程
創建一個新的數組，其容量爲舊數組的兩倍，並重新計算舊數組中結點的存儲位置。
結點在新數組中的存儲位置只有兩種：原下標或者原下標+舊數組的大小
拉鍊法導致鏈表過深問題爲什麼使用紅黑樹不選擇二叉樹，爲啥不一直使用紅黑樹
因爲二叉查詢樹在特殊情況下回編程一條線性結構（造成一樣的問題），導致遍歷查詢緩慢，而紅黑樹可以解決這個問題。
紅黑樹在插入新數據後，可能需要左旋、右旋、變色這些操作來保持平衡，但是爲了保持平衡需要付出一些代價，所以在鏈表長度較小（8）時，不使用紅黑樹
紅黑樹的介紹
- 每個結點非紅即黑
- 根節點總是黑色的
- 如果節點是紅色的，則其子節點必須是黑色的
- 每個葉子節點都是黑色的空節點（NIL節點）
- 從根節點到葉子節點或空節點的每條路徑，必須包含相同數目的黑色節點
HashMap、LinkedHashMap、TreeMap有什麼區別與使用場景
HashMap：（使用最多）
- 區別：
- 使用場景：在map中插入、刪除和定位元素
LinkedHashMap：
- 區別：保存了記錄的插入順序，在用Iterator遍歷時，先取到的記錄肯定是先插入的，遍歷比HashMap慢
- 使用場景：在需要輸出的順序和輸入的順序相同的情況下
TreeMap：
- 區別：實現SortMap接口，能夠把它保存的記錄根據鍵排序（默認升序）
- 使用場景：需要按自然順序或自定義順序遍歷鍵的情況
HashMap和HashTable區別
- HashMap是線程不安全的，HashTable是線程安全的，導致效率也低下
- HashMap最多隻允許一條記錄的鍵爲null，與韓旭旭多條記錄的值爲null，而HashTable不允許
- HashMap默認初始化數組大小爲16，擴容爲兩倍、HashTable爲11，擴容爲兩倍+1
最後
- 如果覺得看完有收穫，希望能給我點個贊，這將會是我更新的最大動力，感謝各位的支持
- 歡迎各位關注我的公衆號【java冢狐】，專注於java和計算機基礎知識，保證讓你看完有所收穫，不信你打我
- 如果看完有不同的意見或者建議，歡迎多多評論一起交流。感謝各位的支持以及厚愛。