HashMap介绍

1.HashMap简介
  HashMap 是一个散列表，它存储的内容是键值对(key-value)映射
  HashMap 继承于AbstractMap，实现了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。
  HashMap 的实现不是同步的，这意味着它不是线程安全的。它的key、value都可以为null。此外，HashMap中的映射不是有序的。
  HashMap 的实例有两个参数影响其性能：“初始容量” 和 “加载因子”。容量 是哈希表中桶的数量，初始容量 只是哈希表在创建时的容量。加载因子 是哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一种尺度。当哈希表中的条目数超出了加载因子与当前容量的乘积时，则要对该哈希表进行 rehash 操作（即重建内部数据结构），从而哈希表将具有大约两倍的桶数。
  通常，默认加载因子是 0.75, 这是在时间和空间成本上寻求一种折衷。加载因子过高虽然减少了空间开销，但同时也增加了查询成本（在大多数 HashMap 类的操作中，包括 get 和 put 操作，都反映了这一点）。在设置初始容量时应该考虑到映射中所需的条目数及其加载因子，以便最大限度地减少 rehash 操作次数。如果初始容量大于最大条目数除以加载因子，则不会发生 rehash 操作。


2.HashMap的成员变量
　int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16：默认的初始容量为16 
　int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30：最大的容量为 2 ^ 30 
　float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f：默认的加载因子为 0.75f 
　Entry< K,V>[] table：Entry类型的数组，HashMap用这个来维护内部的数据结构，它的长度由容量决定 
　int size：HashMap的大小 
　int threshold：HashMap的极限容量，扩容临界点（容量和加载因子的乘积）


3.HashMap的特性
  HashMap可以接受null键值和值，而Hashtable则不能；HashMap是非同步，所以HashMap很快
  HashMap是基于hashing的原理，使用put(key, value)存储对象到HashMap中，使用get(key)从HashMap中获取对象。当我们给put()方法传递键和值时，我们先对键调用hashCode()方法，返回的hashCode用于找到bucket位置来储存Entry对象


4.HashMap中的碰撞及解决方法
  hashcode相同时，它们的bucket位置相同，会发生“碰撞”。但是HashMap使用链表存储对象，这个Entry(包含有键值对的Map.Entry对象)会存储在链表中。
  两个键的hashcode相同时，获取值对象，调用get()方法，HashMap会使用键对象的hashcode找到bucket位置之后，会调用keys.equals()方法去找到链表中正确的节点，最终找到要找的值对象
  使用不可变的、声明作final的对象，并且采用合适的equals()和hashCode()方法的话，将会减少碰撞的发生，提高效率。不可变性使得能够缓存不同键的hashcode，这将提高整个获取对象的速度，使用String，Interger这样的wrapper类作为键是非常好的选择


5.HashMap扩容
  HashMap默认的负载因子大小为0.75，也就是说，当一个map填满了75%的bucket时候，和其它集合类(如ArrayList等)一样，将会创建原来HashMap大小的两倍的bucket数组，来重新调整map的大小，并将原来的对象放入新的bucket数组中。这个过程叫作rehashing，因为它调用hash方法找到新的bucket位置


6.ConcurrentHashMap
  在hashMap的基础上，ConcurrentHashMap将数据分为多个segment，默认16个（concurrency level），然后每次操作对一个segment加锁，避免多线程锁得几率，提高并发效率
  ConcurrentHashMap可以替代Hashtable，但是他们有什么分别呢？它们都可以用于多线程的环境，但是当Hashtable的大小增加到一定的时候，性能会急剧下降，因为迭代时需要被锁定很长的时间。因为ConcurrentHashMap引入了分割(segmentation)，不论它变得多么大，
  仅仅需要锁定map的某个部分，而其它的线程不需要等到迭代完成才能访问map。简而言之，在迭代的过程中，ConcurrentHashMap仅仅锁定map的某个部分，而Hashtable则会锁定整个map  


7.解决hash冲突的办法
  开放定址法（线性探测再散列，二次探测再散列，伪随机探测再散列）
  再哈希法
  链地址法
  建立一个公共溢出区