hashMap的底層實現

　　hashMap 不用多說，你們確定都用過，今天我就hashMap的底層數據結構跟你們作一個分享。

　　hashMap 是基於哈希表的 Map 接口的實現，以key-value的形式存在。在HashMap中，key-value老是會當作一個總體來處理，系統會根據hash算法來來計算key-value的存儲位置，咱們老是能夠經過key快速地存、取value。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。

　　hashMap中提供了3個構造方法，分別是：HashMap()；HashMap(int initialCapacity)；HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)。這裏面主要涉及到2個參數，分別是：initialCapacity（初始容量，默認爲16）和loadFactor（加載因子，默認爲0.75），舉個例子你們就明白了。好比說我如今新建立一個hashMap，

Map map = new HashMap<String,Object>(16,0.75F);其中16表示該hashMap在初始化時的最大容量，或者說是哈希表中桶的數量，16*0.75=12表示該hashMap存儲鍵值對的最大數量，
當map中繼續put使鍵值對的數量大於12時，該map將會進行擴容的操做每次新建一個HashMap時，都會初始化一個table數組。table數組的元素爲Entry節點。

 

static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final K key;
        V value;
        Entry<K,V> next;
        int hash;
}

 其中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(也就是java經過鏈地址法解決hashMap的hash衝突問題)。hash在進行put的時候，執行步驟以下：　首先判斷key值是否爲空，若爲空，則調用putForNullKey方法（hashMap是支持key爲null的），若不爲空，則經過key來計算hash值，int hashCode = key.hashCode();再經過hashCode值計算該value存儲在數組中的位置座標index，計算方法爲hashCode%size,size爲該數組的長度；若是table數組在該位置處有元素，則經過比較是否存在相同的key，若存在則覆蓋原來key的value，不然將該元素保存在鏈頭（最早保存的元素放在鏈尾）。若table在該處沒有元素，則直接保存。

hashMap在取出鍵值對的時候步驟大體和上面的差很少，只是在數組上該值存在於一個鏈表中的時候，要對鏈表進行遍歷，經過equals（）方法找到正確的value值。

補充說明一下：在java8.0之後，hashMap在存儲結構上作了必定優化，主要是在鏈表的長度達到8的時候，會將鏈表轉化成紅黑樹的方式存儲，這是由於鏈表在長度比較長的時候進行遍歷性能不是太好，而改用紅黑樹的數據結構能大大增長對數據的增刪給查的效率，提升hashMap的性能。

HashMap的底層數組長度老是2的n次方，在構造函數中存在：initialCapacity<<= 1;這樣作老是可以保證HashMap的底層數組長度爲2的n次方。當length爲2的n次方時，h&(length - 1)就至關於對length取模，並且速度比直接取模快得多，這是HashMap在速度上的一個優化。具體緣由能夠參考博客：https://www.cnblogs.com/dassmeta/p/5338955.html