hashMap底层原理

最新推荐文章于 2025-07-12 10:04:59 发布

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之前去大华面试，问道了hashMap底层的一些东西，对于我这种毕业一年不到的人来说，就输的很惨，所以一些底层的，基础的还是要加强呀！

说一下这个HashMap，有些人可能只会知道Map接口的实现类，比如hashMap，hashTable，treeMap的差别。这里简单的讲一下，hashTable、hashMap的实现原理都是一样的，都是基于哈希表实现的，区别就是hashTable是线程同步，hashMap不是。而treeMap是基于红黑树的数据结构实现的，实现key排序。

然后回到主题，hashMap是数组，链表来实现对数据的存储，但这两者基本上是两个极端，就是这两个都是各自为了实现某种特定的功能实现的。

下面简单的讲一下这两种数据结构的特点与缺点

数组

数组存储区间是连续的，占用内存严重，故空间复杂的很大。但数组的二分查找时间复杂度小，为O(1)；数组的特点是：寻址容易，插入和删除困难；

链表

链表存储区间离散，占用内存比较宽松，故空间复杂度很小，但时间复杂度很大，达O（N）。链表的特点是：寻址困难，插入和删除容易。

而我们的哈希表就是综合两种数据结构的

这里写图片描述

hasMap的构造函数

public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
        //初始容量不能<0
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: "
                    + initialCapacity);
        //初始容量不能 > 最大容量值，HashMap的最大容量值为2^30
        if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
            initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
        //负载因子不能 < 0
        if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
            throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: "
                    + loadFactor);

        // 计算出大于 initialCapacity 的最小的 2 的 n 次方值。
        int capacity = 1;
        while (capacity < initialCapacity)
            capacity <<= 1;
        
        this.loadFactor = loadFactor;
        //设置HashMap的容量极限，当HashMap的容量达到该极限时就会进行扩容操作
        threshold = (int) (capacity * loadFactor);
        //初始化table数组
        table = new Entry[capacity];
        init();
    }

从源码中可以看出，每次新建一个HashMap时，都会初始化一个table数组。table数组的元素为Entry节点。

static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final K key;
        V value;
        Entry<K,V> next;
        final int hash;

        /**
         * Creates new entry.
         */
        Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) {
            value = v;
            next = n;
            key = k;
            hash = h;
        }
        .......
    }

通俗理解：

这里HashMap里面用到链式数据结构的一个概念。总体就是即想在寻找时快，又想在插入，删除的时候容易，怎么实现呢？上面我们提到过Entry类里面有一个next属性，作用是指向下一个Entry。打个比方，第一个

键值对A进来，通过计算其key的hash得到的index=0，记做:Entry[0] = A。一会后又进来一个键值对B，通过计算其index也等于0，现在怎么办？

HashMap会这样做:B.next = A,Entry[0] = B,如果又进来C,index也等于0,那么C.next = B,Entry[0] = C；这样我们发现index=0的地方其实存取了A,B,C三

个键值对,他们通过next这个属性链接在一起。所以疑问不用担心。也就是说数组中存储的是最后插入的元素。到这里为止，HashMap的大致实现，

我们应该已经清楚了。相当于用key的hash值使用数组的形式排列，方便寻找，数组的每个元素又是一个链表，方便进行插入，删除。

接下来附上一个网址，详细解释hashMap在初始化的时候，各个参数的含义

http://blog.youkuaiyun.com/fan2012huan/article/details/51087722