java.util.HashMap 解析

最新推荐文章于 2024-05-16 16:11:02 发布

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原文链接：http://www.cnblogs.com/james1207/p/3367623.html

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#java

本文详细介绍了HashMap的原理，包括其作为Map实现的特点，如无序性，以及JDK中的实现方式。通过源码分析，展示了HashMap如何通过哈希表存储数据，如何处理冲突，以及如何在数据超出容量时进行扩容。此外，还讨论了HashMap的优缺点，强调了在多线程环境下的安全性问题，并提供了避免并发修改异常的解决方案，推荐在多线程场景下使用ConcurrentHashMap。

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HashMap 是我们经常使用的一种数据结构。工作中会经常用到，面试也会总提到这个数据结构，找工作的时候，”HashTable 和HashMap的区别“被问到过没有？

本文会从原理，JDK源码，项目使用多个角度来分析HashMap。

1.HashMap是什么

JDK文档中如是说”基于哈希表的 Map 接口的实现。此实现提供所有可选的映射操作，并允许使用 null 值和 null 键。（除了不同步和允许使用 null 之外，HashMap 类与 Hashtable 大致相同。）不保证映射的顺序“

里面大致包含如下意思：

HashMap是Map的实现，因此它内部的元素都是K-V（键，值）组成的。

HashMap内部元素是无序的

2.jdk中如何实现一个HashMap

HashMap在java.util包下，我们平时使用的类，有大部分都是这个包或者其子包的类

JDK中实现类的定义

     Java代码   
     
   
public class HashMap<K,V>  
    extends AbstractMap<K,V>  
    implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable  

它实现了Map接口

通常我们这么使用HashMap

     Java代码   
     
   
Map<Integer,String> maps=new HashMap<Integer,String>();  
maps.put(1, "a");  
maps.put(2, "b");  

上面代码新建了一个HashMap并且往里插入了两个数据，这里不接受基本数据类型来做K,V

如果你这么写的话，就会出问题了

     Java代码   
     
Map<int,double> maps=new HashMap<int,double>();

上面例子很简单可是你知道内部他们怎么实现的吗？

我们来看看HashMap的构造方法

     Java代码   
     
   
public HashMap() {  
       this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;  
       threshold = (int)(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY * DEFAULT_LOAD_FACTOR);  
       table = new Entry[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];  
       init();  
   }  

都知道HashMap是个变长的数据结构，看了上面的构造方法可能你并不会认为它有那么神了。

     Java代码   
     
DEFAULT_LOAD_FACTOR   //默认加载因子，如果不制定的话是0.75

     Java代码   
     
DEFAULT_INITIAL_CAPACITY //默认初始化容量，默认是16

     Java代码   
     
threshold //阈（yu）值 根据加载因子和初始化容量计算得出

因此我们知道了，如果我们调用无参数的构造方法的话，我们将得到一个16容量的数组

数组是定长的，如何用一个定长的数据来表示一个不定长的数据呢，答案就是找一个更长的

下面来看看put方法是怎么实现的

     Java代码   
     
   
public V put(K key, V value) {  
       if (key == null) //键为空的情况，HashMap和HashTable的一个区别  
           return putForNullKey(value);  
       int hash = hash(key.hashCode()); //根据键的hashCode算出hash值  
       int i = indexFor(hash, table.length); //根据hash值算出究竟该放入哪个数组下标中  
       for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) { 
     //整个for循环实现了如果存在K那么就替换V  
           Object k;  