揭秘HashMap的内部实现原理-优快云博客

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本文详细探讨了Java中HashMap的工作原理，包括其基于哈希表的键值对存储方式，核心数据结构——数组和链表（或红黑树），以及插入、查找操作的实现过程。HashMap利用哈希函数计算键的存储位置，通过负载因子和扩容策略确保高效性能。

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HashMap是Java中常用的数据结构，它提供了快速的查找和插入操作。本文将深入解读HashMap的内部实现原理，带你了解它是如何工作的。

在理解HashMap之前，我们先来回顾一下它的基本概念。HashMap是一种哈希表，它通过键值对的方式存储数据。每个键值对都包含一个唯一的键和对应的值。当我们使用键来获取值时，HashMap会根据键的哈希值来快速定位到对应的存储位置，从而实现高效的查找操作。

HashMap的内部实现主要依赖两个核心的数据结构：数组和链表（或红黑树）。数组用于存储实际的键值对数据，链表或红黑树用于解决哈希冲突。

首先，我们来看一下HashMap的数据结构定义：

public class HashMap<K, V> {
    // 存储键值对的数组
    Node<K, V>[] table;
    
    // 链表的最大长度，超过该长度的链表会转化为红黑树
    static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
    
    // 红黑树的最小长度，低于该长度的红黑树会转化为链表
    static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;
    
    // 数组的最大容量，超过该容量会进行扩容
    static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
    
    // 负载因子，用于计算扩容的阈值
    static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
    
    // HashMap的实际大小
    int size;
    
    // 负载