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~

最新推荐文章于 2021-09-23 10:21:46 发布
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分类专栏： Java进阶之路 Java程序员进阶之路 文章标签： java 面试 算法
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qing_gee/article/details/120260024
本文详细解析了HashMap的hash方法，通过JDK 8的源码分析了哈希值如何经过优化以避免碰撞，包括右移和异或运算的作用，以及为何使用&运算代替%运算，以确保数据在HashMap中的均匀分布。

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。

GitHub 地址：https://github.com/itwanger/toBeBetterJavaer

来看一下 hash 方法的源码（JDK 8 中的 HashMap）：

static final int hash(Object key)<
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hashmap的hash算法实现原理
JavaProfessional
07-13 381
我们讲解hashmap首先从其核心功能计算hash开始讲起，首先贴上源代码： 可以看到写的非常简洁。我们尝试拆开来分析。这样的结果是高16位没有变化，第16位混合了高位信息和低位信息。 源码的基本过程已经讲解清楚了，我们肯定有很多疑问，我们一个一个解决：就从结果来看，其实就是把高16位信息叠加在了第16位上，但是为什么要这么做呢？这就和数组槽位计算有关了。我们HashMap中计算hash不是为了看的，一个重要的目的是将各个key尽可能平均地分布到数组中，减少碰撞次数，一旦碰撞那么hashmap的查找效率就会
面试官：HashMap实现原理是什么？HashMap是线程安全的吗？
wdj_yyds的博客
12-24 1362
面试题1：说一下 HashMap 的实现原理？ 追问1：如何实现HashMap的有序？ 追问2：那TreeMap怎么实现有序的？ 追问3：put方法原理是怎么实现的？ 追问4：HashMap扩容机制原理 追问5：HashMap在JDK1.8都做了哪些优化？ 追问6：链表红黑树如何互相转换？阈值多少？ 面试题2：HashMap是线程安全的吗？ 追问1：你是如何解决这个线程不安全问题的？ 追问2：说一下大家为什么要选择ConcurrentHashMap？ 追问3：ConcurrentHashM
hash算法 (hashmap 实现原理)
htofly的专栏
07-27 687
Hash ，一般翻译做“ 散列” ，也有直接音译为“ 哈希” 的，就是把任意长度的输入（又叫做预映射， pre-image），通过散列算法，变换成固定长度的输出，该输出就是散列值。这种转换是一种压缩映射，也就是，散列值的空间通常远小于输入的空间，不 同的输入可能会散列成相同的输出，而不可能从散列值来唯一的确定输入值。简单的说就是一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度的消息摘要的函数。 HAS
hashmap的hash算法( 转)
weixin_34175509的博客
06-08 192
HashMap 中hash table 定位算法：  int hash = hash(key.hashCode()); int i = indexFor(hash, table.length); 其中indexFor和hash源码如下：  /** * Applies a supplemental hash function to a given hashCod...
java中HashMap原理
songhuanfeng的博客
06-27 816
1、为什么用HashMap？ HashMap是一个散列桶（数组和链表），它存储的内容是键值对(key-value)映射HashMap采用了数组和链表的数据结构，能在查询和修改方便继承了数组的线性查找和链表的寻址修改HashMap是非synchronized，所以HashMap很快HashMap可以接受null键和值，而Hashtable则不能（原因就是equlas()方法需要对象，因为HashM...
HashMap的hash()方法
wyq411576759的专栏
04-10 435
基础知识回顾 哈希算法 因为Java的HashMap源码里面有个混淆函数hash()，我就想补一下哈希的定义。 哈希算法有以下三个特点 安全，给定数据 M 容易算出哈希值 X ，而给定 X 不能算出 M ，或者说哈希算法应该是一个单向算法。 两个不同的数据，要拥有不相同的哈希。 长度固定，给定一种哈希算法，不管输入是多大的数据，输出长度都是固定的。 仔细想一下，如果哈希的长度是固定的，也就是取...
精选资源
Java的HashMap的工作原理是什么
01-08
hashmap是一个key-value键值对的数据结构，从结构上来讲在jdk1.8之前是用数组加链表的方式实现，jdk1.8加了红黑树，hashmap数组的默认初始长度是16，hashmap数组只允许一个key为null，允许多个value为null ...
【并发】为什么HashMap是线程不安全的？
12-21
3.为什么hashmap不安全 why 3.1 插入HashMap.put 3.1.1 HashMap 在扩容的时候 3.2 HashMap 在删除数据的时候 0.背景 经常会看到说HashMap是线程不安全的，ConcurrentHashMap是线程安全的等等说法，不禁有个疑问，...
HashMap-hash原理
12-26
### HashMap的Hash原理详解 #### 一、概述 在Java编程语言中，`HashMap`是实现`Map`接口的一个常用类，它提供了基于键值对的存储方式，并且允许使用`null`值和`null`键。为了实现高效的数据存取操作，`HashMap`...
关于HashMap中的hash算法
相忘于江湖
12-21 6401
一、关于Hash表和Hash函数 Hash表也称散列表，直译为哈希表，hash表是一种根据关键字值（key-value）而直接进行访问的数据结构。在哈希表的键值对关系中，key到value中间还存在着一个映射值，这个映射值就是数组的下标index，key正是通过映射到数组对应的下标index而访问到value值的，但key又是如何映射到数组下标的呢？这就要通过一个映射函数f(key)，这个函数我...
HashMap的hash方法简述
commonBean的专栏
09-23 554
来源：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~ static final int hash(Object key) { int h; return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16); } 将它右移16位h >>> 16的原因：hashCode是int32位，右移16位，即取高位。
Hashmap的hash算法
hello_lxc的博客
10-29 1705
Hash ，一般翻译做“ 散列” ，也有直接音译为“ 哈希” 的，就是把任意长度的输入（又叫做预映射， pre-image ），通过散列算法，变换成固定长度的输出，该输出就是散列值。这种转换是一种压缩映射，也就是，散列值的空间通常远小于输入的空间，不 同的输入可能会散列成相同的输出，而不可能从散列值来唯一的确定输入值。简单的说就是一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度的消息摘要的函数。 HASH
JAVA HashMap的hash方法
ly1944cool的博客
07-25 493
在每次使用HashMap存储K-V时，需要首先计算K的hash值，具体的计算方式是通过hash方法实现的，源码如下所示： static final int hash(Object key) { int h; return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16); } 从源码可...
HashMap中的hash方法
Littlemotor
07-06 1073
转自：JDK 源码中 HashMap 的 hash 方法原理是什么？ - 胖君的回答 - 知乎 https://www.zhihu.com/question/20733617/answer/111577937 <div class="RichContent-inner"><span class="RichText ztext CopyrightRichText-richText" itemprop="text">这段代码叫“<b>扰动函数</b>”。&.
HashMap hash方法分析
chaosllgao的专栏
09-29 739
From:http://www.javaeye.com/topic/709945HashMap 中hash table 定位算法： Java代码 int hash = hash(key.hashCode());  int i = indexFor(hash, table.length);  其中indexFor和hash源码如下： Java代码 /**  * Applies a supplemental hash function to a given hashCode, which  * defends 
java中hashmap中的hash方法
weixin_43978420的博客
05-28 376
(h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16) 解释： 获取对象的hashcode值，是int（4个字节），将code的高16位移位到低16位，然后和code求异或（^），不同为真。 比如有hashcode为 int hashcode=110456297 对应的二进制数据： a:110 10010101 01101101 11101001 hashcode >>>16结果为： b:00000110 10010101 对a和b异或（^） 结果为： 11
【面试题之】HashMap的hash方法
CAFE-BABE的博客
07-21 280
手撕HashMap里面需要注意的就是hash方法的实现，一般来说，网上的hash方法的实现，主要有两种： 还有一种是下面的： 其实这两种都对，只是他们是不同java版本里面的，上面的是java7里面的，下面是java8里面的。这里面的代码内容实际上就是一个“扰动函数”，之所以做这个改动是因为作者觉得Java 8里面扰动做一次就够了，做4次的话，多了可能边际效用也不大，所以为了效率考虑就改成一次了。 第一个函数里面的参数h实际上就是key 的hashcode()，返回一个int型散列值，而如果直
浅谈HashMap中的hash算法
q865165648的博客
06-04 690
浅谈HashMap中的hash算法 HashMap是我们常见的一种数据结构，实现Map接口，用来存储键值对,允许null键/值、非同步、不保证有序(比如插入的顺序)。那HashMap中最核心的部分就是哈希函数，又称散列函数。也就是说，哈希函数是通过把key的hash值映射到数组中的一个位置来进行访问。比如： 存在一组哈希值 10，13，7，5，4，20 存在一个长度为10的数组 arrays...
HashMap原理详讲
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岁月无痕的博客
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对于HashMap的学习我们需要注意的概念和问题有 1、什么是HashMap以及HashMap的构成 2、HashMap的基本存储原理以及存储内容的组成 3、HashMap的工作原理以及存取方法过程 4、HashMap中解决碰撞的方法 5、 equals()和hashCode()的应用，以及它们在HashMap中的重要性 6、 不可变对象的好处 6、 HashMap多线程的条件竞
3.HashMap 的实现原理是什么？
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06-14
### Java HashMap 实现原理详解 HashMap 是 Java 中非常常用的集合类之一，它实现了 Map 接口，用于存储键值对（key-value）。其底层数据结构基于哈希表实现，能够提供高效的插入、删除和查找操作。以下是关于 HashMap 的实现原理的详细分析。 #### 1. 数据结构 HashMap 的核心数据结构是 **Node 数组** 和 **链表/红黑树** 的组合[^1]。 - **Node 数组**：HashMap 内部维护了一个 `Node<K,V>[] table` 数组，数组的每个位置称为一个桶（bucket）。 - **链表/红黑树**：当同一个桶中存储的元素数量超过一定阈值（默认为 8）时，链表会转换为红黑树以提高查找效率[^3]。 #### 2. 哈希冲突处理 由于哈希函数可能会导致不同的键映射到相同的桶中，这种现象称为 **哈希冲突**。HashMap 通过以下方式解决哈希冲突： - **链地址法**：当发生冲突时，将冲突的元素以链表的形式存储在同一个桶中。 - **红黑树优化**：当链表长度超过阈值（默认为 8），链表会转化为红黑树，从而将时间复杂度从 O(n) 降低到 O(log n)[^4]。 #### 3. 哈希函数 HashMap 使用键对象的 `hashCode()` 方法计算哈希值，并通过位运算和取模操作确定元素在数组中的索引位置[^4]。具体公式如下： ```java int index = (hash & (table.length - 1)); ``` 其中 `hash` 是通过对键的 `hashCode()` 进行扰动计算得到的，目的是减少哈希冲突的概率。 #### 4. 扩容机制 当 HashMap 中的元素数量超过负载因子（load factor，默认为 0.75）与数组容量的乘积时，HashMap 会进行扩容操作。扩容的具体过程包括： 1. 创建一个新的数组，其容量为原数组的两倍。 2. 将原数组中的所有元素重新计算哈希值并放入新数组中（即重新散列）。 扩容操作的时间复杂度为 O(n)，因此频繁的扩容会影响性能。为了减少扩容次数，可以在创建 HashMap 时指定初始容量[^2]。 #### 5. 主要方法实现 以下是 HashMap 中几个关键方法的实现原理： - **put(K key, V value)**：根据键的哈希值计算索引位置，如果该位置为空则直接插入；否则检查是否存在相同键，若存在则替换旧值，否则将新元素添加到链表或红黑树中[^3]。 - **get(K key)**：根据键的哈希值定位到对应的桶，然后在链表或红黑树中查找匹配的键并返回对应的值[^1]。 - **remove(K key)**：根据键的哈希值定位到对应的桶，然后在链表或红黑树中移除匹配的键值对。 #### 6. 遍历机制 HashMap 提供了多种遍历方式，最常见的是通过迭代器（Iterator）进行遍历。例如，可以使用增强型 for 循环遍历键集（`keySet()`）、值集（`values()`）或键值对集（`entrySet()`）[^3]。 ### 示例代码 以下是一个简单的 HashMap 使用示例： ```java import java.util.HashMap; public class HashMapExample { public static void main(String[] args) { // 创建 HashMap 对象 HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>(); // 插入键值对 map.put(1, "Google"); map.put(2, "Runoob"); map.put(3, "Taobao"); // 获取值 System.out.println("Key 2: " + map.get(2)); // 输出 Runoob // 遍历键值对 for (Integer key : map.keySet()) { System.out.println("Key: " + key + ", Value: " + map.get(key)); } } } ```
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