HashMap的数据结构
HashMap的底层数据结构为数组+链表,数组的元素类型为Entry,Entry本身是一个链表结构。在HashMap中可以看到如下的实例变量:
transient Entry[] table;
该变量即定义了HashMap的数据存储。
HashMap的数据容量
HashMap有一个经常被忽略的构造函数:
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)
参数initialCapacity定义数组table的长度,为2^initialCapacity;参数loadFactor定义装载因子,当HashMap.size()>=table.length*loadFactor时,table就会重构。initialCapacity的默认值为16,loadFactor的默认值为0.75,loadFactor越大,越节约内存,数组重组的概率越小,但hash冲突越高。
HashMap的重构
重构发生在HashMap.size()>=table.length*loadFactor时,得做两件事情:
1、构建新数组,长度为原长度的2倍;
2、对原数组中的元素重新逐个hash并存储到新数组中。
HashMap的hash算法
HashMap对key进行hash,然后将hash值和数组长度进行&运算,从而定位出数组table的下标i,在table[i]上存储的是链表Entry,遍历该链表,通过比较来判断该key是否存在。具体如下:
1、计算key的hashcode,int h=key.hashCode();
2、计算key在HashMap中的hashcode,int hm=hash(h);
static int hash(int h) {
h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
}
3、计算key的数组下标,int i=indexFor(hm);
static int indexFor(int h, int length) {
return h & (length-1);
}
4、遍历链表table[i]判断key的存在性
int hash = hash(key.hashCode());
for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
//找到,存在
}
}
总结:
要用好HashMap必须尽量避免数组重构和尽量减小hash冲突,但二者又是相互矛盾的,使用时得综合考虑,找到一个平衡点(loadFactor).