JAVA进阶篇——HashMap底层实现解析

Posted 2021-10-01 肝铁侠

倘若有一天你去面试的时候，面试官问起了你HashMap的底层实现原理，你怎么办？是一脸懵逼支支吾吾吗？再让你自己通过代码实现你自己的HashMap的时候，难道完全破防？读完这篇文章，让我们对这个情况say no！

首先我们来通过下面的图看看JDK1.7时代的HashMap是如何通过数组+链表的形式进行值储存的。

由图中的描述可以清楚地看出来，当数组第一次被定义并且第一次被赋值的时候，这个时候的操作很简单，就是将这个值赋值到我们的table数组上面去。这个操作完成以后，然后我们进行二次put:

如图左下角描述所示的情况，当数组table下标出现了相等的情况的时候，此时此刻还是将肝铁侠2的值赋值给tablle[i]的，这里讲述的是JDK1.7版本下HashMap中插入的头插法，而JDK1.8版本中是用的尾插法。插入以后，我们要让数组指向链表的头部，那么链表的头部也就是头节点是不是就是table[i]的位置呀。

如上，最终插入完成以后的模型就是这样的：

那我们此时此刻是不是就可以大胆地猜测，在HashMap中，使用map.get(“name”)获取到它的value的时候，是不是就是通过int hash = “name”.hashcode，然后获取到对应table下的数组下标int i = hash % table.length获取到table[i]的具体位置的链表，然后再通过hash去对应table[i]上的链表中找到对应的值呢？

有了这个思维，我们再去看HashMap的源码就会轻松许多许多。下一期为大家带来HashMap的手动实现。

再顺带两个基本的关于HashMap的问题：

HashMap底层是怎么实现的呢？
在JDK1.7中是通过数组+链表实现的。JDK1.8中是通过数组+链表+树(红黑树)组成的。

为什么要用链表呢？
①HashMap数组元素为链表的时候，插入直接使用头插，插入复杂度O(1)，即操作的数量为常数，与输入的数据的规模无关，效率是非常快的；当链表较短时候，查找数据时对性能并没有什么影响，但是如果链表一长，查找起来就很影响性能了。
②在Java8中，如果链表长度到达了8个，就会转化为红黑树，提高了查找的性能，但每次插入新的数据，都得维护红黑树的结构，复杂度为O(log n)。其实算是对查找和插入元素时性能的一个权衡，毕竟存入的效果就是用来查询的。
这个问题的答案不唯一，可以自行了解一下。