哈希——Java 中的 HashMap 的工作原理是什么？

最新推荐文章于 2025-05-22 22:42:37 发布
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考察点：JAVA 哈希表
参考回答： HashMap 类有一个叫做 Entry 的内部类。这个 Entry 类包含了 key-value 作为实例变量。每 当往 hashmap 里面存放 key-value 对的时候，都会为它们实例化一个 Entry 对象，这个 Entry 对象就会存储在前面提到的 Entry 数组 table 中。Entry 具体存在 table 的那个位置是 根据 key 的 hashcode()方法计算出来的 hash 值（来决定）。

理解：
hashmap 是无序的但是实际输出有序。
HashMap的无序是指不会记录插入的顺序，也不会根据特定规则进行排序；
但是HashMap存值的时候会根据key的hashCode()来计算存储的位置（位置是散列的，所以说其无序）；
你使用的key是String类型，String重写的hashCode()计算出的位置，遍历的时候恰好是"001",“003”,“005"的顺序；
PS：可以打印一下"001”,“003”,"005"的hashCode()再对16求个余数，然后再往里面加一个"011"和"012"再打印一下。

题目来自：牛客网
理解参考：百度知道

蔚来一面：HashMap 的 hash 方法原理是什么？看完这篇还不懂HashMap的hash原理，那我要哭了~
沉默王二
09-13 4404
Warning：这是《Java 程序员进阶之路》专栏的第 55 篇。那天，小二去蔚来面试，面试官老王一上来就问他：HashMap 的 hash 方法的原理是什么？当时就把裸面的小二给蚌埠住了。 回来后小二找到了我，于是我就写下了这篇文章丢给他，并严厉地告诉他：再搞不懂就别来找我。听到这句话，心头一阵酸，小二绷不住差点要哭 ????。 PS：本文 GitHub 上已同步，有 GitHub 账号的小伙伴，记得看完后给二哥安排一波 star 呀！冲一波 GitHub 的 trending 榜单，求求各位了。 G
Java入门第124课——Map和HashMap
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其二、hashCode返回的数值应符合hash算法的要求，试想如果有很多对象的hashCode方法返回值相同，则会大大降低hash表的效率，一般情况下可以使用IDE(如Eclipse)提供的工具自动生成hashCode方法。将Key-Value对存入Map，如果在集合中已经包含该Key，则操作将替换该Key所对应的Value，返回值为该Key原来所对应的Value(如果没有则返回null）。在创建散列表时指定合理容量，减少rehash提高性能。"李四",new Emp(“李四"，21,"女"，6000）
Java HashMap的工作原理
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04-03 908
面试的时候经常会遇见诸如：“java中的HashMap是怎么工作的”，“HashMap的get和put内部的工作原理”这样的问题。本文将用一个简单的例子来解释下HashMap内部的工作原理。首先我们从一个例子开始，而不仅仅是从理论上，这样，有助于更好地理解，然后，我们来看下get和put到底是怎样工作的。 我们来看个非常简单的例子。有一个”国家”(Country)类，我们将要用Country对象
Java中的HashMap的工作原理是什么？
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Java中的HashMap的工作原理是什么？
HashMap使用foreach循环为什么有时是有序的？
最新发布
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HashMap本质上存储数据是无序的，但是某些情况下使用foreach循环时输出似乎有序，这实际上是由于哈希表的实现细节和哈希冲突的处理方式导致的巧合现象。
Java 中的 HashMap 的工作原理是什么？
小黄
05-24 634
Java 中的 HashMap 的工作原理是什么？ Java 中的 HashMap 是以键值对(key-value)的形式存储元素的。HashMap 需要一个 hash 函数，它使用 hashCode()和 equals()方法来向集合/从集合添加和检索元素。当调用 put()方法的时候，HashMap 会计算 key 的 hash 值，然后把键值对存储在集合中合适的索引上。如果 key已经
Java——HashMap
12-21
Java——HashMap HashMap 底层: 哈希表存储(数组+链表+红黑树) 特点: 查询,增删效率高,但是无序,存储键值对的值 去重: 根据key做去重,根据key计算桶的位置 扩容: 初始容量: 默认初始用量为16 加载因子: 0.75 当16*...
【数据结构】哈希表详解，举例说明 java中的 HashMap、HashTable及其区别
代码的魅力，根本走不出来
01-15 1549
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Java学习笔记——Map之HashMap
D77的博客
07-28 952
HashMap是一个利用哈希表原理来存储元素的集合，且允许空的key-value。
Java 中的 HashMap 的工作原理是什么?
天马行空的创作中心
11-15 1004
Java 中的 HashMap 是以键值对(key-value)的形式存储元素的。HashMap 需要一个hash函数，它使用 has hCode()和 equals()方法来向集合/从集合添加和检索元素。当调用 put()方法的时候，HashMap会计算 key 的 hash 值，然后把键值对存储在集合中合适的索引上。如果 key 已经存在了，value 会被更新成新值。HashMap 的一些重...
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HashMap通过链表来处理这种冲突，将具有相同哈希码的元素存储在同一数组位置的链表中。当数组的填充度超过阈值（默认为数组容量的75%），HashMap会进行扩容，通常扩容为原来的两倍，并重新分配所有元素。当添加一个元素时，HashMap会使用哈希函数计算键的哈希码，然后用这个哈希码来决定元素在数组中的存储位置。当链表长度超过一定阈值（默认为8）时，链表会转换为红黑树，以改善在高哈希冲突情况下的性能。HashMap基于数组和链表的结构，数组用于存储元素，链表用于解决哈希冲突。
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### Java HashMap 实现原理 #### 数据结构 `HashMap` 是基于 **哈希表** 的 `Map` 接口实现，用于存储键值对 (key-value pairs)[^3]。它的底层数据结构由数组和链表组成，在某些情况下还会涉及红黑树。 在 JDK 1.8 及以后版本中，`HashMap` 使用的是 **数组 + 链表 + 红黑树** 的组合形式[^2]。具体来说： - 数组是核心容器，每个位置称为桶 (bucket)，通过计算 key 的 hash 值定位到对应的 bucket。 - 当多个键映射到同一个 bucket 时，会发生冲突。此时，`HashMap` 使用链表来解决冲突问题。 - 如果某个链表长度超过一定阈值（默认为 8），为了提高查询效率，该链表会被转换成红黑树[^4]。 #### 初始化与扩容机制 `HashMap` 默认初始容量为 16，并且总是使用 2 的幂次方作为容量大小。当实际存储的元素数量达到负载因子乘以当前容量时 (`size >= threshold`)，触发扩容操作。扩容过程中，新容量变为原容量的两倍，并重新分配所有的键值对到新的 buckets 中。 #### 存储单元 Node 类型 `HashMap` 定义了一个名为 `Node<K,V>` 的静态内部类表示单个存储单元——即节点[^1]。它实现了 `Map.Entry<K,V>` 接口，具有四个字段：`hash`, `key`, `value`, 和指向下一个节点的引用 `next`。 以下是简化版的 `Node` 结构： ```java static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> { final int hash; final K key; V value; Node<K,V> next; Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) { this.hash = hash; this.key = key; this.value = value; this.next = next; } public final K getKey() { return key; } public final V getValue() { return value; } } ``` #### put 方法流程分析 调用 `put(K key, V value)` 插入或更新键值对的过程如下： 1. 计算给定 key 的 hash 值； 2. 利用此 hash 值找到对应 bucket 的索引位置； 3. 若目标 bucket 尚未被占用，则直接创建一个新的 `Node` 并放置其中； 4. 否则遍历已存在的链表/红黑树查找是否有相同 key 的节点；若有，则替换旧值；若无，则新增一个节点至链表尾部或者插入红黑树； 5. 检查是否需要调整为红黑树形态以及判断是否超出 load factor 导致需执行 resize 扩容动作。 #### 多线程安全性讨论 需要注意的是，标准 `HashMap` 不具备线程安全性特性。如果尝试在一个多线程环境中共享未经同步保护的实例可能会引发诸如死循环等问题(JDK 1.7 版本下的情况), 或者出现数据覆盖现象(适用于 JDK 1.8+) 。因此对于并发访问需求较高的场合建议考虑其他替代品如 `ConcurrentHashMap`. --- ###
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