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Java中的HashMap的工作原理是什么?hashmap底层实现原理

admin admin 发表于2022-05-28 21:43:43 浏览138 评论0

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Java中的HashMap的工作原理是什么


一,存储方式:  Java中的HashMap是以键值对(key-value)的形式存储元素的。


二,调用原理: HashMap需要一个hash函数,它使用hashCode()和equals()方法来向集合/从集合添加和检索元素。当调用put()方法的时候,HashMap会计算key的hash值,然后把键值对存储在集合中合适的索引上。如果key已经存在了,value会被更新成新值。


三,其他热性: HashMap的一些重要的特性是它的容量(capacity),负载因子(load factor)和扩容极限(threshold resizing)。

HashMap实现了Map接口,该接口的作用主要是为客户提供三种方式的数据显示:只查看keys列表;只查看values列表,或以key-value形式成对查看。Map接口并没有定义数据要如何存储,也没有指定如何判定key是一样,因此并不是所有的Map实现都会与hashCode方法扯上关系,如TreeMap便是要求对象实现Comparator接口,通过其compare方法来比对两者是否一致,而非hashCode及equals。同理,如果我们自己实现Map接口,我们也可以直接使用数组进行数据存储使用==判定key值是否一致,依然可以完全满足Map接口的定义。-hashmap


hashmap底层实现原理


hashmap底层实现原理是SortedMap接口能够把它保存的记录根据键排序,默认是按键值的升序排序,也可以指定排序的比较器,当用Iterator遍历TreeMap时,得到的记录是排过序的。

如果使用排序的映射,建议使用TreeMap。在使用TreeMap时,key必须实现Comparable接口或者在构造TreeMap传入自定义的Comparator,否则会在运行时抛出java.lang.ClassCastException类型的异常。-hashmap

Hashtable是遗留类,很多映射的常用功能与HashMap类似,不同的是它承自Dictionary类,并且是线程安全的,任一时间只有一个线程能写Hashtable

从结构实现来讲,HashMap是:数组+链表+红黑树(JDK1.8增加了红黑树部分)实现的。

扩展资料

从源码可知,HashMap类中有一个非常重要的字段,就是 Node table,即哈希桶数组。Node是HashMap的一个内部类,实现了Map.Entry接口,本质是就是一个映射(键值对),除了K,V,还包含hash和next。-hashmap

HashMap就是使用哈希表来存储的。哈希表为解决冲突,采用链地址法来解决问题,链地址法,简单来说,就是数组加链表的结合。在每个数组元素上都一个链表结构,当数据被Hash后,得到数组下标,把数据放在对应下标元素的链表上。-hashmap

如果哈希桶数组很大,即使较差的Hash算法也会比较分散,如果哈希桶数组数组很小,即使好的Hash算法也会出现较多碰撞,所以就需要在空间成本和时间成本之间权衡,其实就是在根据实际情况确定哈希桶数组的大小,并在此基础上设计好的hash算法减少Hash碰撞。-hashmap


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可以查看一下hashMap的API啊,那里说的很细致:
注意,此实现不是同步的。如果多个线程同时访问一个哈希映射,而其中至少一个线程从结构上修改了该映射,则它必须 保持外部同步。(结构上的修改是指添加或删除一个或多个映射关系的任何操作;仅改变与实例已经包含的键关联的值不是结构上的修改。)这一般通过对自然封装该映射的对象进行同步操作来完成。如果不存在这样的对象,则应该使用 Collections.synchronizedMap 方法来“包装”该映射。最好在创建时完成这一操作,以防止对映射进行意外的非同步访问,如下所示:

Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap(...));由所有此类的“collection 视图方法”所返回的迭代器都是快速失败 的:在迭代器创建之后,如果从结构上对映射进行修改,除非通过迭代器本身的 remove 方法,其他任何时间任何方式的修改,迭代器都将抛出 ConcurrentModificationException。因此,面对并发的修改,迭代器很快就会完全失败,而不冒在将来不确定的时间发生任意不确定行为的风险。

注意,迭代器的快速失败行为不能得到保证,一般来说,存在非同步的并发修改时,不可能作出任何坚决的保证。快速失败迭代器尽最大努力抛出 ConcurrentModificationException。因此,编写依赖于此异常的程序的做法是错误的,正确做法是:迭代器的快速失败行为应该仅用于检测程序错误。

此类是 Java Collections Framework 的成员。
-hashmap