hashmap

java8 HashMap底层数据结构

Hash表 = 数组+线性链表+ 红黑树

数组hash冲突,多个值在同一个位置上

数组:

使用一段连续存储单元存储数据.对于指定下标的查找,时间复杂度为o(1),对于一般的插入删除操作,涉及到数组元素的移动,其平均复杂度为o(n)

线性链表:

对链表的新增,删除操作在查找到操作位置后,只需要处理节点间的引用即可,时间复杂度为o(1),查找操作需要遍历链表中的所有节点卓一进行对比,复杂度为O(n)

数组加链表的结构  性能不高,要是链表非常长的话,查询结构最大值就是链表的长度

如果是顺序的数据 用二叉树的话 会形成一个链表,查询起来还是链表一样

java1.7 hashmap

初始化容量大小 = 16(数组大小)

为什么数组初始化容量必须是2的指数次幂?

位运算提升效率,必须要2的指数次幂,%取模,效率很低,  hash冲突,hash值更加散列减少hash碰撞

hashmap 线程不安全的原因: jdk1.7的时候 当hashmap产生扩容时,一般扩容两倍

扩容时会把他的所有值给复制到新的集合中  赋值过程中:

例如:当节点为2的地方有多个值产生链表结构时, 把这个链表复制到新的扩容集合中时

会有一个倒序的插入  例如原本的值顺序为 1,2  扩容中的集合就为 2,1 有一个next指针对着  在多线程中 ,例如一个线程停止了, 其他线程也在执行, 但其他线程执行完毕后 新的 顺序就为 2,1 然后停止了的线程开始运行了,他的next 会产生一个死循环,导致死锁

java8hash性能>>java7

扩容时,不需要再次rehash,加了数据结构:红黑树

hashmap的线程不安全主要体现在下面两个方面:

1.在jdk1.7中,当并发执行扩容操作时会造成环形链和数据丢失的情况

2.在jdk1.8中,在并发执行put操作时会发生数据覆盖的情况

HashMap在jdk1.8之后引入红黑树概念,表示诺链表元素超过8时,会自动转化成红黑树,诺链表元素小于6时,数据结构还原成链表形式

原因:红黑树的平均查找长度是log(n),查找长度log(8)=3,链表的平均查找长度为n/2,当长度为8时,平均查找长度为8/2=4,这才有转换树的必要

选择链表长度为6和8的原因

中间有个差值7可以防止链表和树之间的频繁转换,假设一下,如果设计成链表个数超过8则链表转换成树结构,链表个数小于8则树结构转换成链表,如果一个hashmap不停的插入,删除元素,链表个数在8左右徘徊,就会频繁的发生树转换链表,链表转树,效率会很低

ConcurrentHashMap 性能好 分段锁 线程安全的hashmap

JDK1.7：ConcurrentHashMap是由Segment数组结构和HashEntry数组结构组成。Segment实际继承自可重入锁（ReentrantLock），在ConcurrentHashMap里扮演锁的角色；

JDK1.8：已摒弃Segment的概念，直接用Node数组+链表+红黑树的数据结构来实现，并发控制使用Synchronized和CAS来操作，是优化过且线程安全的HashMap。在JDK1.8中还能看到Segment的数据结构，但是已经简化了属性，只是为了兼容旧版本。