在JDK1.8以及以后的版本中,hashmap的底层结构,由原来单纯的的数组+链表,更改为链表长度为8时,开始由链表转换为红黑树,为何大刀阔斧的对hashmap采取这个改变呢,以及为何链表长度为8才转变为红黑树呢,下面结合源码一起来分析一下。
我们都知道,链表的时间复杂度是O(n),红黑树的时间复杂度O(logn),很显然,红黑树的复杂度是优于链表的,既然这么棒,那为什么hashmap为什么不直接就用红黑树呢,请看下图
源码中的注释写的很清楚,因为树节点所占空间是普通节点的两倍,所以只有当节点足够多的时候,才会使用树节点。也就是说,节点少的时候,尽管时间复杂度上,红黑树比链表好一点,但是红黑树所占空间比较大,综合考虑,认为只能在节点太多的时候,红黑树占空间大这一劣势不太明显的时候,才会舍弃链表,使用红黑树。
那为什么选择8才会选择使用红黑树呢?看下图
源码上说,为了配合使用分布良好的hashCode,树节点很少使用。并且在理想状态下,受随机分布的hashCode影响,链表中的节点遵循泊松分布,而且根据统计,链表中节点数是8的概率已经接近千分之一,而且此时链表的性能已经很差了。所以在这种比较罕见和极端的情况下,才会把链表转变为红黑树。因为链表转换为红黑树也是需要消耗性能的,特殊情况特殊处理,为了挽回性能,权衡之下,才使用红黑树,提高性能。也就是大部分情况下,hashmap还是使用的链表,如果是理想的均匀分布,节点数不到8,hashmap就自动扩容了。为什么这么说呢,再看下图