小时候妈妈都教过我们，不同的东西要放在不同的位置，需要时才能快速找到它。当然这个规则你必须记住，不然怎么都找不到了。HashMap之所以能够做到快速存、取，与我们下面要介绍的内容密切相关。
HashMap和HashSet是JavaCollection Framework的两个重要成员，其中HashMap是Map接口的常用实现类，HashSet是Set接口的常用实现类。虽然HashMap和HashSet实现的接口规范不同，但它们底层的Hash存储机制完全一样，甚至HashSet本身就采用HashMap来实现的。读者请注意，虽然集合号称存储的是Java对象，但实际上并不会真正将Java对象放入Set集合中，只是在Set集合中保留这些对象的引用而言。也就是说：Java集合实际上是多个引用变量所组成的集合，这些引用变量指向实际的Java对象。就像引用类型的数组一样，当我们把Java对象放入数组之时，并不是真正把Java对象放入数组中，只是把对象的引用放入数组中，每个数组元素都是一个引用变量。
我们首先来谈谈HashMap。HashMap是基于哈希表的Map接口的实现，HashMap将Hash值映射到内存地址，直接取得Key所对应的数据。在HashMap中，底层数据结构使用的是数组，所谓的内存地址即数组的下标索引。总的来说，除了非同步和允许使用Null之外，HashMap类与Hashtable大致相同。
HashMap实际上是一个链表的数组。基于HashMap的链表方式实现机制，只要hashCode()和hash()方法实现得足够好，能够尽可能地减少冲突的产生，那么对HashMap的操作几乎等价于对数组的随机访问操作，具有很好的性能。但是，如果hashCode()或者hash()方法实现较差，在大量冲突产生的情况下，HashMap事实上就退化为几个链表，对HashMap的操作等价于遍历链表，此时性能很差。
HashMap的一个功能缺点是它的无序性，即被存入到HashMap中的元素，在遍历HashMap时，其输出是无序的。如果希望元素保持输入的顺序，可以使用LinkedHashMap替代。
HashMap采用一种所谓的“Hash算法”来决定每个元素的存储位置。
当程序试图将多个key-value放入HashMap中时，如代码清单3-45所示。
代码清单3-45 HashMap初始化示例
HashMap<String , Double> map = new HashMap<String ,Double>();
map.put("xiao ming" , 80.0);
map.put("xiao hong" , 89.0);
map.put("xiaohua" , 78.2);
当程序执行map.put("xiao ming" ,80.0);时，系统将调用"xiao ming"的hashCode()方法得到其hashCode值——每个Java对象都有hashCode()方法，都可通过该方法获得它的hashCode值。当我们得到这个对象的hashCode值之后，系统会根据该hashCode值来决定该元素的存储位置。
我们来看一下HashMap源代码中的put(K key,V value)方式，代码如清单3-46所示。
代码清单3-46 HashMap源代码
public V put(K key, V value)
{
// 如果 key 为 null，调用putForNullKey 方法进行处理
if (key == null)
returnputForNullKey(value);
// 根据 key 的 keyCode 计算 Hash 值
int hash =hash(key.hashCode());
// 搜索指定 hash 值在对应 table 中的索引
int i = indexFor(hash,table.length);
// 如果 i 索引处的 Entry 不为 null，通过循环不断遍历 e 元素的下一个元素
for (Entry<K,V> e =table[i]; e != null; e = e.next)
{
Object k;
// 找到指定 key 与需要放入的 key 相等（hash 值相同
// 通过 equals 比较放回 true）
if (e.hash == hash&& ((k = e.key) == key
||key.equals(k)))
{
V oldValue =e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
// 如果 i 索引处的 Entry 为 null，表明此处还没有 Entry
modCount++;
// 将 key、value 添加到 i 索引处
addEntry(hash, key, value,i);
return null;
}
清单3-46代码调用了一个hash方法用于生成hash值，它是一个纯粹的数学方法，源代码如清单3-47所示。
代码清单3-47 HashMap的hash方法源代码
static int hash(int h)
{
h ^= (h >>> 20) ^(h >>> 12);
return h ^ (h >>>7) ^ (h >>> 4);
}
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