HashMap 实现原理分析

HashMap 又叫 Hash 表或散列表，是基于哈希表的 Map 接口实现。此实现提供了基于 Key-Value 映射结构数据的所有可选操作，如：增、删、改、查等。HashMap 并不保证映射顺序，特别是它不保证插入顺序恒久不变（后文会说明为什么）。

1 到底“哈希表”、“散列表”是个什么东西？

HashMap 本质上是“基于哈希表的 Map 接口实现”，Map 接口的实现好理解，但“哈希表”或者说“散列表”到底是个什么东西呢？

在回答这个问题之前，我们先讨论一下我们日常使用的数据容器。我们日常使用的数据容器无论多么精巧复杂，其实现大多是基于数组和链表（或者说引用）两种基础数据结构，而对其选择一般是出于查找和修改性能的综合考虑决定的。二者的基本特点如下：

• 数组：存储的物理结构是连续的，所以对内存分配要求较高。其结构决定了其访问效率非常高，时间复杂度为 O(1)。这样的结构同时造成了对其进行插入和删除改动范围大的问题，影响了修改效率，时间复杂度为 O(n)。总结数组的特点：寻址容易，插入和删除困难。
• 链表：顾名思义，链表的存储是通过一条（或两条）引用链条串联起来的，所以数据可以离散存储，对存储空间要求比较低。但其结构同样造成了其访问效率比较低，时间复杂度为 O(n)。这样的结构的好处就是，很方便进行数据的插入和删除，数据的变更最多只会影响其相邻的两个数据节点，其时间复杂度仅仅为 O(1)。总结链表的特点：寻址困难，插入和删除容易。

可以看出，数据结构的设计的主要考虑因素，除了数据本身的形式外，主要就是数据项查询和修改的效率。二者看起来似乎“鱼与熊掌”不可兼得，那么有没有一种数据结构能结合二者优点，既能提高查询效率又便于频繁修改呢？

这就是“哈希表”，准确的说是基于拉链法的“哈希表”解决的问题。

哈希表的思想实际是基于数组可以通过下标随机访问数据的特