Java-詳解HashMap

哈希表定義：根據設定的hash函數和處理衝突的方式（開放定址、公共溢出區、鏈地址、重哈希...）將一組關鍵字映射到一個有限的連續的地址集上（即bucket數組或桶數組），並以關鍵字在地址集中的「像」做爲記錄在表中的存儲位置，這種表稱爲hash表；這一映射過程稱爲散列，所得存儲位置稱爲哈希地址或散列地址。

1、定義

HashMap實現了Map接口，繼承AbstractMap。其中Map接口定義了鍵映射到值的規則，而AbstractMap類提供 Map 接口的骨幹實現，以最大限度地減小實現此接口所需的工做。

public class HashMap<K,V>
    extends AbstractMap<K,V>
    implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable

2、構造函數

HashMap提供了三個構造函數：

• HashMap()：構造一個具備默認初始容量 (16) 和默認加載因子 (0.75) 的空 HashMap。

• HashMap(int initialCapacity)：構造一個帶指定初始容量和默認加載因子 (0.75) 的空 HashMap。

• HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)：構造一個帶指定初始容量和加載因子的空 HashMap。

容量表示哈希表中桶的數量，初始容量是建立哈希表時的容量； 裝載因子：loadfactor = 表中填入的記錄數/哈希表的長度

因此loadfactor標誌着哈希表的裝滿程度，直觀的看，裝載因子越小，發生衝突的機率越小（由於桶中還沒裝幾個數據，就須要擴容），也就是查找性能越好，但同時浪費的空間就變大。相反，裝載因子越大，發生衝突的機率越大（等到桶快填滿時才能擴容，好比，採用鏈表法處理衝突，在此種狀況下，會致使鏈表過長），查找性能越差，同時浪費的空間會減小。

3、數據結構

咱們知道在Java中最經常使用的兩種結構是數組和模擬指針(引用)，幾乎全部的數據結構均可以利用這兩種來組合實現，HashMap也是如此。實際上HashMap是一個「鏈表散列」（數組和鏈表的結合體）。

可見，HashMap底層實現仍是數組（橫行），只是數組的每一項（縱列）都是一條鏈。Entry爲HashMap的內部類，它包含了鍵key、值value、下一個節點next，以及hash值，這是很是重要的，正是因爲Entry才構成了table數組的項爲鏈表。

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總結

*1.HashMap的默認大小爲16，即桶數組的默認長度爲16；
2.HashMap的默認裝載因子是0.75；
3.HashMap內部的桶數組存儲的是Entry對象，也就是鍵值對對象。
4.構造器支持指定初始容量和裝載因子，爲避免數組擴容帶來的性能問題，建議根據需求指定初始容量。裝載因子儘可能不要修改，0.75是個比較靠譜的值。
5.桶數組的長度始終是2的整數次方（大於等於指定的初始容量），這樣作能夠減小衝突機率，提升查找效率。（能夠從indexfor函數中看出，h&(length-1),若length爲奇數，length-1爲偶數那麼h&(length-1)結果的最後一位必然爲0，也就是說全部鍵都被散列到數組的偶數下標位置,這樣會浪費近一半空間。另外，length爲2的整數次方也保證了h&(length-1)與h%length等效）.
6.HashMap接受null鍵；
7.HashMap不容許鍵重複，可是值是能夠重複的。若鍵重複，那麼新值會覆蓋舊值。
8.HashMap經過鏈表法解決衝突問題，每一個Entry都有一個next指針指向下一個Entry，衝突元素（不是鍵相同，而是hash值相同）會構成一個鏈表。而且最新插入的鍵值對始終位於鏈表首部。
9.當容量超過閾值（threshold）時,會發生擴容，擴容後的數組是原數組的兩倍。擴容操做須要開闢新數組，並對原數組中全部鍵值對從新散列，很是耗時。咱們應該儘可能避免HashMap擴容。
10.HashMap非線程安全。*