JDK1.8中对hashmap的优化

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了JDK1.8中对hashmap的优化相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

Java编程语言中,最基本的结构就是两种,一个是数组,另外一个是模拟指针(引用),所有的数据结构都可以用这两个基本结构来构造的,HashMap也不例外。HashMap实际上是一个“链表散列”的数据结构,即数组和链表的结构,但是在jdk1.8里 
加入了红黑树的实现,当链表的长度大于8时,转换为红黑树的结构。

技术分享

从上图中可以看出,Java中HashMap采用了链地址法。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。

     */
    static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final int hash;//用于定位数组索引的位置
        final K key;
        V value;
        Node<K,V> next;//链表的下一个Node

        Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
            this.hash = hash;
            this.key = key;
            this.value = value;
            this.next = next;
        }

 

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)。

有时两个key会定位到相同的位置,表示发生了Hash碰撞。当然Hash算法计算结果越分散均匀,Hash碰撞的概率就越小,map的存取效率就会越高。

HashMap类中有一个非常重要的字段,就是 Node[] table,即哈希桶数组,明显它是一个Node的数组。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。那么通过什么方式来控制map使得Hash碰撞的概率又小,哈希桶数组(Node[] table)占用空间又少呢?答案就是好的Hash算法和扩容机制。

 

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。

这里存在一个问题,即使负载因子和Hash算法设计的再合理,也免不了会出现拉链过长的情况,一旦出现拉链过长,则会严重影响HashMap的性能。于是,在JDK1.8版本中,对数据结构做了进一步的优化,引入了红黑树。而当链表长度太长(默认超过8)时,链表就转换为红黑树,利用红黑树快速增删改查的特点提高HashMap的性能,其中会用到红黑树的插入、删除、查找等算法

 


以上是关于JDK1.8中对hashmap的优化的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

jdk1.8新特性

Java面试必问之Hashmap底层实现原理(JDK1.8)

JDK1.8 新特性(全)

同事:求求你别再这样用 HashMap 了

都说知道 HashMap 线程不安全,那它为啥就不安全?

HashMap源码理解