Hashmap

最新推荐文章于 2024-11-08 09:33:38 发布

原创最新推荐文章于 2024-11-08 09:33:38 发布 · 323 阅读

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#java #hash #数据结构

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HashMap是一种散列表，基于数组和链表或红黑树实现。它在多线程环境下不安全，可能导致死循环、元素丢失或get为null。扩容发生在容量达到初始容量的75%时，使用位运算提高效率，确保元素均匀分布。

一、Hsahmap介绍

hashmap是一个散列表，底层实现是一个数组。
1.7之前采用数组+链表形式。数组是主体，链表是避免hash碰撞的。
1.8之后采用数组+链表+红黑树。
HashMap 继承于AbstractMap，实现了 Map、Cloneable、java.io.Serializable 接口。

二、特点

在这里插入图片描述

三、hashmap线程不安全

●多线程下扩容死循环。JDK1.7中的HashMap使用头插法插入元素，在多线程的环境下，扩容的时候有可能导致环形链表的出现，形成死循环。因此，JDK1.8使用尾插法插入元素，在扩容时会保持链表元素原本的顺序，不会出现环形链表的问题。
●多线程的put可能导致元素的丢失。多线程同时执行put操作，如果计算出来的索引位置是相同的，那会造成前一个key被后一个key覆盖，从而导致元素的丢失。此问题在JDK 1.7和JDK1.8中都存在。
●put和get并发时，可能导致get为null.线程1执行put时，因为元素个数超出threadhold而导致rehash，线程2此时执行get，有可能导致这个问题。此问题在JDK 1.7和JDK1.8中都存在。

四、haspmap扩容

HashMap的扩容公式：initailCapacity * loadFactor = HashMap
在这里插入图片描述
其中loadFactor是负载因子：默认值为0.75
其中initailCapacity是初始容量：默认值为16（懒加载机制，只有当第一次put的时候才创建）

也就是说当16 * 0.75 = 12时，HashMap就会开始扩容，值得提醒的是初始容量和负载因子也可以自己设定的。使用的是位运算进行扩容，因为用乘法会影响CPU的性能，计算机不支持乘法运算，最终都会转化为加法运算。
在这里插入图片描述
HashMap扩容主要是给数组扩容的，因为数组长度不可变，而链表是可变长度的。从HashMap的源码中可以看到HashMap在扩容时选择了位运算，向集合中添加元素时，会使用(n - 1) & hash的计算方法来得出该元素在集合中的位置。只有当对应位置的数据都为1时，运算结果也为1，当HashMap的容量是2的n次幂时，(n-1)的2进制也就是1111111***111这样形式的，这样与添加元素的hash值进行位运算时，能够充分的散列，使得添加的元素均匀分布在HashMap的每个位置上，减少hash碰撞