HashMap-学习笔记

1.HashMap的特性

• HashMap存储键值对(key : value) 实现快速存取，key跟value都允许为null,key只能有1个null
• 非线程安全
• 不能保证有序

2.HashMap的结构（jdk1.8）

HashMap采用数组 + 链表或红黑树，节点是用Node

3.HashMap的put方法执行过程

1. 先对key执行hash方法运算 (注意当key为null的时候,hash方法会固定返回0,根据hash & (length -1)的算法判定存入的数据会保存在数组[0] 的位置)

    static final int hash(Object key) {
        int h;
        return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
    }

2. 如果散列列表为空的时候，即第一次执行put方法，会调用resize()生成一个长度为16的Node数组

   newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;//数组默认的初始长度16
   newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);//扩容阈值 加载因子0.75*16
   
   Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];

3. 如果没有发生hash碰撞，直接将数据根据 hash & (length -1)的算法插入到数组对应的位置

        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);

4. 如果发生hash碰撞，则进行3种判断
   1. 若key相同且equals后的内容相同，则替换旧值
   2. 若插入的是红黑树结构，则调用树的插入方法
   3. 链表结构，会循环遍历链表节点，内容相同则替换旧值；无相同内容在链表尾部进行插入，插入后会判定链表的长度是否达到变更红黑树的阈值8，如果达到则调用treeifyBin(tab, hash);方法进行转化。
5. 如果元素个数超过扩容阈值的时候，会进行resize()扩容。

        if (++size > threshold)
            resize();

4.HashMap的resize()调用场景以及实现过程

调用场景：

1. 初始化数组table
2. 当元素个数超过扩容阈值的时候
3. 当链表转化为红黑树，但是数组长度小于64的时候

实现过程：

1. 通过判定数组数组长度是否为0
2. 是：初始化数组table，默认长度为16，如果用户通过构造函数指定了一个数字作为容量，那么Hash会选择大于该数字的第一个2的幂作为容量。(3->4、7->8、9->16)
   否：进行扩容并扩容成两倍(在小于static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;的情况下)，对元素重新进行排序，还是按照原来的hash & (length -1)算法，length为原来的两倍。在与运算下，hash与的位数不同将导致元素可能还在原来的位置上或者在原来位置*2的位置上 (原来长度为16，则跟hash值与运算的是1111，扩容后，长度为32，则跟hash值与运算的是11111)。

关于HashMap的一些疑问？

1. 为什么HashMap的长度要是2的n次方？
   减少hash碰撞==》https://blog.csdn.net/eaphyy/article/details/84386313
2. 为什么链表长度达到8的时候转为红黑树，不是其他数字？
   https://blog.csdn.net/daiyuhe/article/details/89424736
3. 为什么链表转为红黑树需要数组长度超过64？
   个人理解：避免恶意hash碰撞，导致数组长度过小的情况下出现红黑树影响性能。

来源：CSDN

作者：tlynn_chen

链接：https://blog.csdn.net/TLynn_Chen/article/details/104059509