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Java容器--HashMap1.8

Java容器--HashMap1.8

作者: 往事一块六毛八 | 来源:发表于2019-11-05 12:08 被阅读0次

HashMap的数据结构

HashMap的数据结构=数组+链表+红黑树,允许key为null,value为null。遍历时无序。
HashMap实现了Cloneable接口,可进行拷贝,浅层次的拷贝(即对拷贝对象的改变会影响拷贝的对象)
它是线程不安全的,可以通过Collections类的静态方法synchronizedMap获得线程安全的HashMap,
Map map=Collections.synchronizedMap(new HashMap())

存储流程

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HashMap中的重要参数(变量)

 /** 
   * 主要参数 同  JDK 1.7 
   * 即:容量、加载因子、扩容阈值(要求、范围均相同)
   */

  // 1. 容量(capacity): 必须是2的幂 & <最大容量(2的30次方)
  static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // 默认容量 = 16 = 1<<4 = 00001中的1向左移4位 = 10000 = 十进制的2^4=16
  static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30; // 最大容量 =  2的30次方(若传入的容量过大,将被最大值替换)

  // 2. 加载因子(Load factor):HashMap在其容量自动增加前可达到多满的一种尺度 
  final float loadFactor; // 实际加载因子
  static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f; // 默认加载因子 = 0.75

  // 3. 扩容阈值(threshold):当哈希表的大小 ≥ 扩容阈值时,就会扩容哈希表(即扩充HashMap的容量) 
  // a. 扩容 = 对哈希表进行resize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
  // b. 扩容阈值 = 容量 x 加载因子
  int threshold;

  // 4. 其他
  transient Node<K,V>[] table;  // 存储数据的Node类型 数组,长度 = 2的幂;数组的每个元素 = 1个单链表
  transient int size;// HashMap的大小,即 HashMap中存储的键值对的数量
 

  /** 
   * 与红黑树相关的参数
   */
   // 1. 桶的树化阈值:即 链表转成红黑树的阈值,在存储数据时,当链表长度 > 该值时,则将链表转换成红黑树
   static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8; 
   // 2. 桶的链表还原阈值:即 红黑树转为链表的阈值,当在扩容(resize())时(此时HashMap的数据存储位置会重新计算),在重新计算存储位置后,当原有的红黑树内数量 < 6时,则将 红黑树转换成链表
   static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;
   // 3. 最小树形化容量阈值:即 当哈希表中的容量 > 该值时,才允许树形化链表 (即 将链表 转换成红黑树)
   // 否则,若桶内元素太多时,则直接扩容,而不是树形化
   // 为了避免进行扩容、树形化选择的冲突,这个值不能小于 4 * TREEIFY_THRESHOLD
   static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;
  
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hash(key)

 // JDK 1.8实现:将 键key 转换成 哈希码(hash值)操作 = 使用hashCode() + 1次位运算 + 1次异或运算(2次扰动)
      // 1. 取hashCode值: h = key.hashCode() 
      // 2. 高位参与低位的运算:h ^ (h >>> 16)  
      static final int hash(Object key) {
           int h;
            return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
            // a. 当key = null时,hash值 = 0,所以HashMap的key 可为null      
            // 注:对比HashTable,HashTable对key直接hashCode(),若key为null时,会抛出异常,所以HashTable的key不可为null
            // b. 当key ≠ null时,则通过先计算出 key的 hashCode()(记为h),然后 对哈希码进行 扰动处理: 按位 异或(^) 哈希码自身右移16位后的二进制
     }
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所有处理的根本目的,都是为了提高 存储key-value的数组下标位置 的随机性 & 分布均匀性,尽量避免出现hash值冲突。即:对于不同key,存储的数组下标位置要尽可能不一样

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https://blog.csdn.net/wufaliang003/article/details/79997585
https://blog.csdn.net/mbshqqb/article/details/79799009
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