HashMap结构

最新推荐文章于 2025-09-11 15:16:27 发布

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本文详细介绍了HashMap在Java 1.7和1.8中的结构变化，从数组+单链表到数组+链表+红黑树，探讨了负载因子0.75的原因以及容量必须为2的幂的考量。同时，讨论了HashMap的哈希计算方法，并指出在多线程环境下使用ConcurrentHashMap以确保线程安全。

HashMap结构及版本区别

1、HashMap：

继承于AbstractMap，实现了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。

是散列分布存储的，通过key/value结构实现。其中key和value都可以是null，是无序的。

2、HashMap的结构

2.1、jdk1.7采用数组+ 单链表的数据结构

hashMap 在1.7的结构

hash表是一个数组，根据索引将条目存入hash表中，如果出现hash索引相同的时候，将会以链表的形式在同一个索引处储存多个条目，后来的条目存在在链表最后边（头插法）。

【什么是hashmap头插法：https://blog.youkuaiyun.com/styhm/article/details/111212508】

2.2、jdk1.8后，HashMap的结构是数组+链表+红黑树

从JAVA 7中得知，在查找元素时候，可以根据hash值快速定位到数组具体的下标，但是后面的操作需要顺着链表一个一个的比较下去才能找到所需值，时间复杂度取决于链表的长度，为O(n)，为了降低这一部分处理的开销，在JAVA 8中，当链表中的元素超过8个之后，会将链表转换为红黑树，在这些位置进行查找的时候可降低时间复杂度为O(logn)。当红黑树节点数小于6就会变成链表。

3、HashMap 初始容量与加载因子。

当HashMap实例化时会涉及初始化容量，初始化容量默认是16.


/**
 * The default initial capacity - MUST be a power of two.
 */
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;// 默认初始容量为16，必须为2的幂

当hash表中的条目数超过容量 * 加载因子时，通过调用 rehash 方法(resize)将容量翻倍。

其中需要注意的是容量设置必须是2的整数次幂。那么为什么，必须是2的整数次幂呢？

hashmap中默认加载因子0.75

    /**
     * The load factor used when none specified in constructor.
     */
    static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

为什么加载因子默认是0.75，而不是1呢，这要从空间（hash容量）和时间（存入是否发生碰撞，取是否需要遍历链表）两个方面综合评价。从而得出的一个较为调优的值0.75

4、hashMap的hash是怎么计算的

hashmap怎么将给加入进来的元素散列分布在table表的各个位置的呢

参考文章https://blog.youkuaiyun.com/styhm/article/details/109778522

5、线程安全问题

https://blog.youkuaiyun.com/styhm/article/details/111227027

线程安全的HashMap可以用代替

ConcurrentHashMap map = new ConcurrentHashMap(32);