JavaSE -- hash冲突和内存溢出

hash冲突

源码：1.8

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            //首次进入直接进行扩容
            n = (tab = resize()).length; //resize 扩容   扩容的时候创建数组

        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            当前位置为空
//1.7中计算存放位置
//            static int indexFor(int h, int length) {
//            return h & (length-1);
//        }
            //经过这种算法   i = (n - 1) & hash  得到当前位置
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            当前位置为不为空 此时开始形成链表
            Node<K,V> e; K k;
            if (p.hash == hash &&
                    哈希值相等
                    ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    内容相等
                e = p;
                    第二次：  将 p  给 e
                   p是需要插入的  e是内部定义的
            else if (p instanceof TreeNode) //是否为红黑树
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
                  第二次：如果哈希值不等 内容不相等
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {
                        当下一个值为空  死循环一直找到为空的
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);   将最后一个赋为null;
                         将你需要给的作为p的下一个  就是所谓的七上八下
                                 //什么情况下为红黑树
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st    一直找到最后一个
                            //TREEIFY_THRESHOLD=8
                            8-1=7;     判段条件 8   当链表长度为8 的时候
                        //p.next = newNode(hash, key, value, null); 又增加了一个新的节点

                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    if (e.hash == hash &&
                         当下一个值不为空 并且哈希值相同内容相同 直接跳出
                            ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    p = e;   如果两个都不满足 将e 给 p  继续执行  e = p.next
                            p是需要插入的  e是内部定义的
                }
            }
            if (e != null) { // existing mapping for key
                  进行替换
                V oldValue = e.value;   1.8 将需要插入的值给oldValue返回出去   1.7 将本身已有的返回出去
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
        if (++size > threshold)
            resize(); //扩容
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

 final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {
        int n, index; Node<K,V> e;
        if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
            //MIN_TREEIFY_CAPACITY==64;
            原来的长度不够长，元素都堆积在一起，扩容一下就可以;
            resize();//扩容
         链表树化（treeifyBin）发生在，链表长度大于8 并且数组长度大于64 转为红黑树
        else if ((e = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
            TreeNode<K,V> hd = null, tl = null;
            do {
                TreeNode<K,V> p = replacementTreeNode(e, null);
                if (tl == null)
                    hd = p;
                else {
                    p.prev = tl;
                    tl.next = p;
                }
                tl = p;
            } while ((e = e.next) != null);
            if ((tab[index] = hd) != null)
                hd.treeify(tab);
        }
    }

哈希冲突的主要原因是因为在数组长度在一定条件下没有进行扩容，使用(h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)进行计算哈希值，因为key的类型是Object,当key相同时进行计算后的哈希值有可能相同，此时就会产生哈希冲突。

在源码中解决哈希冲突的方法是进行数组扩容，提高他的散列性。

内存溢出

内存溢出就是内存超出了JVM虚拟机的内存容量，导致出现了java.lang.OutOfMemoryError异常，
主要原因是自定义类没有同时重写hashCode方法和equals方法导致的。
当自定义类重写了hashCode方法，但并没有重写equals方法，而HashMap中判断key是否相同是根据e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))判断的，首先hash相等，这个我们的自定义类满足，然后判断key是否是同一个对象或者key相等。我们每次都是new的新对象，所以和HashMap中存在key肯定不是同一个对象，而equals方法我们并没有实现，那么默认使用的父类也就是Object的equals方法：

public boolean equals(Object obj) {
        return (this == obj);//还是判断是否同一个对象 ，进行地址上的判断
    }

尔真实情况下并非进行这样的判断 ，导致没有按照hashmap的存储方式进行存储。所以需要同时重写hashCode方法和equals方法。

内存泄漏

HashMap put同一个对象，理论上是会覆盖的，不会导致内存泄露，这里之所以出现这种情况，主要是因为我们put的并不是同一个对象。
一个没有实现hasCode和equals方法的Key类在HashMap中保存的情况。最后会生成很多重复的对象。所有的内存泄露最后都会抛出OutOfMemoryError异常。

同样的解决办法还是同时重写hashCode方法和equals方法。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Map<Person, Integer> map = new HashMap<>();
        Person p = new Person("0", 10);

        for (int i = 0; i < 50000; i++) {
            p.setName(String.valueOf(i));
            map.put(p, 1);
            System.out.println(map.size());
        }

        System.out.println("end.");
    }
}

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (obj == null) {
            return false;
        }

        if (obj instanceof Person) {
            Person personValue = (Person) obj;
            if (personValue.getName() == null && name == null) {
                return true;
            }
            return personValue.getName() != null && personValue.getName().equals(name);
        }
        return false;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return name.hashCode();
    }
}