HashMap1.8

Posted 2021-04-24 职业代码搬运

HashMap 简介

HashMap 实现了 Map 接口规范，和继承了 AbstractMap 类

HashMap 是一个集合容器，以键值对的形式，进行数据的存储

HashMap 底层数据存储

问：HashMap 的数据存储结构到底是什么样的？

答：HashMap 底层的数据存储结构是 数组+链表

问：那么 HashMap 为什么要使用数组 + 链表 ，直接使用数组不就可以了。

答：

第一：数组的存储空间是连续的，占用内存连续，查询快（寻址容易），但是写速度慢（如果插入一个数，需要把后面的数据向后移动，所以速度慢）

第二：链表的存储空间离散，占用的内存比较松散，查询慢（寻址慢），但是写速度快（插入一个数据，只需要进行引用指向就可以了）

两者相结合，既提高了查询速度，同时也提高了增加和删除的速度，所以使用 数据 + 链表的形式。

问：你说HashMap 底层数据，那么数组不是声明空间之后就是固定长度的吗，那么数据增加要怎么存？

数组在声明长度之后，确实就定型了。并且默认初始长度为 1 << 4=16

static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4;

在HashMap 中一个方法：resize()

主要逻辑：

1、判断 旧的数组长度是否超过 HashMap 中定义的最大值，或者扩容之后的长度不超过定义的最大值 MAXIMUM_CAPACITY=1 << 30

2、判断旧的数组的长度是否大于 当前容量的75% （DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY）

3、当条件满足，则对数据进行扩容，扩容长度为 oldTab.length <<1

之后对数组进行迁移，以及 链表节点的转移

问：那么在put 数据的时候，数据是怎么找到他存放的位置的。

答：HashMap 在进行 put 数据的使用，通过计算 获取 数组长度上的位置，然后存放数据。、

从上面代码可以的出来：数组位置的计算为：

( 当前数组的长度 - 1 ) & hash

举一个计算例子： 假设当前有一个 字符串 “QGUOFENG" ，此时的HashMap 长度为默认的 16

代码：

结果：14

从 hashMap 获取 数据位置的计算中，我们可以知道：

为了通过hash值进行数组位置的定位，让获取到的数组位置，在数组的合法范围之内，数组的长度的设计 是关键所在。

比如：当前数组长度 16 则 进行 & 运算的结果为 1111，其实就是 15 ，在 1 前面全部为零，则计算出来的结果就取决于 hash 的最后4为。

同时数组长度的设计为 2 的倍数，所以，每次 与  hash 值进行计算的 必定为 000.00  + 111...111 的值，保证了，每次进行位置获取的时候，足够的随机，并且不会超出数据合法范围

问：那既然数组都有扩容机制，对应的链表应该也有吧，总不能一 直无线的增加节点吧。

答：是的，链表也有对应的策略，因为难免出现 hash 总是 指向同一个位置，导致链表过长。在 resize() 中的split()方法

在 putVal 中，当 数节点的长度大于等于8的时候进行，红黑树的变更

在 resize() 中的split() 中，当 书节点的长度小于6的时候，将树变成链表结构