一、HashMap 底层原理

一、HashMap 底层原理

• HashMap 基于哈希表的 Map 接口实现，是以 key-value 存储形式存在，即主要用来存放键值对。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。

• jdk1.8 之前 HashMap 由 数组 + 链表 组成，数组是 HashMap 的主体，链表则是主要为了解决哈希冲突（两个对象调用的 hashCode 方法计算的哈希值一致导致计算的教组索引值相同）而存在的（“拉链法”解决冲突）。jdk1.8 以后在解决哈希冲突时有了较大的变化，当链表长度大于阈值（或者红黑树的边界值，默认为 8 ）并且当前数组的长度大于64时，此时此索引位置上的所有数据改为使用红黑树存储。

• 补充：将链表转换成红黑树前会判断，即便阈值大于8，但是数组长度小于64，此时并不会将链表变为红黑树，而是选择逬行数组扩容。

  这样做的目的是因为数组比较小，尽量避开红黑树结构，这种情况下变为红黑树结构，反而会降低效率，因为红黑树需要逬行左旋，右旋，变色这些操作来保持平衡。同时数组长度小于64时，搜索时间相对要快些。所以结上所述为了提高性能和减少搜索时间，底层阈值大于8并且数组长度大于64时，链表才转换为红黑树，具体可以参考 treeifyBin() 方法。

  当然虽然增了红黑树作为底层数据结构，结构变得复杂了，但是阈值大于8并且数组长度大于64时，链表转换为红黑树时，效率也变的更高效。

• 小结：

  HashMap 特点：

  1. 存储无序的。

  2. 键和值位置都可以是 null，但是键位置只能存在一个 null。

  3. 键位置是唯一的，是底层的数据结构控制的。

  4. jdk1.8 前数据结构是链表+数组，jdk1.8 之后是链表+数组+红黑树。

  5. 阈值（边界值）> 8 并且数组长度大于 64，才将链表转换为红黑树，变为红黑树的目的是为了高效的查询。

1.1 hashmap和hashtable的区别

HashMap	HashTable	说明
无序的	无序的
HashMap继承了AbstractMap抽象类	HashTable继承了Dictionary抽象类	父类不同
HashMap 允许一个空键（其他的空键会覆盖第一个空键）和 任意数量 的NULL值	HashTable *不允许NULL值（包括键或值）	<key, value>的NULL区别
方法是异步的（即，线程不安全，效率较高）	方法是同步的（即，线程安全的，效率较低）	HashTable和HashMap最主要的区别。 如果对同步性没有要求，建议使用HashMap。 看HashTable的源码(，除构造函数外，HashTable的所有 public 方法声明中都有 synchronized关键字，而HashMap的源码中则没有。
HashMap去掉了HashTable的contains()方法，但是加上了containsValue()和containsKey()方法
HashMap中hash数组的默认大小是16，而且一定是2的指数	HashTable中hash数组默认大小是11，增加的方式是 old * 2 + 1

相同点

HashMap & HashTable
HashMap和HashTable的底层实现都是数组 + 链表实现
HashMap和HashTable的数据元素是无序的
为了成功地在HashMap和HashTable中存储和获取对象，用作key的对象必须实现hashCode()方法和equals()方法