【集合】HashMap的工作原理、扩容机制transfer、rehash

最新推荐文章于 2025-04-21 17:50:27 发布

是菜鸟不是咸鱼

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分类专栏： JavaSE 文章标签： java

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_40335368/article/details/120084334

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本文详细解析HashMap的工作原理，包括其内部桶数组与单链表的实现方式，以及put和get操作。深入探讨扩容机制，当Entry数量超过loadFactor * capacity时，HashMap会将容量翻倍，并通过transfer方法调整元素位置。然而，transfer在多线程环境下可能导致数据丢失和死循环，因此HashMap不具备线程安全性。此外，介绍HashMap的定位方法，利用位运算提高效率，以及rehash策略以应对hashcode分布不均导致的冲突。

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一、工作原理

HashMap内部实现是一个桶数组，每个桶中存放单链表的头节点，其中每个结点存储的是一个键值对整体（Entry），hashMap采用拉链法解决哈希冲突。

然后就是两个基本操作：put(K,V)和get(K)。

由于哈希是一种压缩映射，也就是说每一个Entry结点无法对应到一个只属于自己的桶，当产生哈希冲突的时候就涉及到hashMap的扩容。

二、扩容机制

扩容的时机： 当map包含的Entry数量大于等于threshold = loadFactor * capacity 的时候，且新建的Entry刚好落在一个非空的桶里，此时触发扩容机制，将其容量扩大为2倍。

从resize的源码可以知道，旧桶数组中的某个桶的外挂单链表是通过头插法插入到新桶数组中的，并且原链表中的Entry结点并不一定仍然在新桶数组的同一链表。
在这里插入图片描述

    /**
     * Transfers all entries from current table to newTable.
     */
    void transfer(Entry[] newTable, boolean rehash) {
   
        int

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