HashMap 源码分析

HashMap 是 Java 中非常重要的数据结构之一，它实现了 Map 接口，提供了快速的键值对的查找和存储功能。下面是 HashMap 的源码分析：

1. 数据结构

HashMap 内部实现了一个数组，每个数组元素是一个单向链表，称为桶（bucket）。当我们向 HashMap 中添加一对键值对时，会根据键的哈希值（hashcode）计算出该键值对应该存储在哪个桶中。如果该桶中已经有了该键值对，就将该键值对添加到桶的末尾（Java 8 中是添加到桶的头部），否则就创建一个新的节点添加到桶的末尾。

2. 哈希冲突

如果两个键的哈希值相同，就称为哈希冲突。HashMap 采用链表法解决哈希冲突，即将哈希值相同的键值对存储在同一个桶中，通过单向链表组织起来。当我们根据键查找值时，先根据键的哈希值找到对应的桶，然后遍历该桶中的链表，直到找到目标键值对或者链表为空。

3. 扩容机制

当 HashMap 中的键值对数量超过了桶的数量的时候，就需要对 HashMap 进行扩容。扩容会重新计算每个键值对的哈希值，并将它们存储到新的桶中。Java 8 中，HashMap 的扩容机制发生了一些变化，采用了红黑树等优化方式。

4. 线程安全

HashMap 是非线程安全的，如果多个线程同时操作同一个 HashMap，就有可能导致数据不一致的问题。如果需要在多线程环境下使用 HashMap，可以使用 ConcurrentHashMap。

以上就是 HashMap 的源码分析，希望对你有所帮助。

相关问题

hashmap源码分析

HashMap是一种哈希表数据结构，其中每个元素都有一个键和一个值。它使用键的哈希码来确定存储位置，以便快速查找和检索键值对。

HashMap的源码分析如下：

1. 数据结构

HashMap是一个基于哈希表的实现，内部维护了一个Entry数组，其中每个Entry节点包含了Key-Value键值对，以及指向下一个Entry节点的指针。

2. 哈希算法

HashMap的哈希算法主要包含了以下几个步骤：

- 计算哈希码：通过hashCode()方法获取键的哈希码。
- 取模运算：将哈希码与数组长度取模，得到数组下标。
- 处理哈希冲突：如果多个键的哈希码映射到同一个数组下标，就会发生哈希冲突。HashMap使用链表法解决哈希冲突，即将多个Entry节点放在同一个数组下标的链表结构中。

3. 扩容机制

为了避免哈希冲突过多，导致链表过长而影响HashMap的性能，HashMap在达到一定的容量阈值时会自动扩容。扩容时会创建一个新的Entry数组，将原数组中的元素重新哈希并存放到新数组中。

4. 并发控制

HashMap是非线程安全的，因此在多线程环境下需要采取一些措施来保证并发性。HashMap提供了两种线程安全的实现方式：ConcurrentHashMap和Collections.synchronizedMap()。

5. 性能优化

为了提高HashMap的性能，Java 8引入了红黑树的优化机制。当链表长度超过一定阈值时，会将链表转化为红黑树，从而提高查找效率。

总体来说，HashMap是一个高效的数据结构，适用于存储大量的键值对，并且具有快速查找和检索的特点。但是在多线程环境下需要注意并发控制，以及避免哈希冲突过多导致性能下降。

hashmap源码详细分析

HashMap是Java中的一个常用的集合类，用于存储键值对的数据结构。它的底层数据结构是数组、链表和红黑树。HashMap可以存储null的键和值。下面是对HashMap源码的详细分析。

1. HashMap的特点：HashMap是无序的，不保证元素的顺序。它允许使用null作为键和值。HashMap不是线程安全的，如果在多线程环境下使用，需要进行额外的同步。

2. HashMap的构造方法：
- HashMap()：创建一个空的HashMap实例，默认初始容量为16，负载因子为0.75。
- HashMap(int initialCapacity)：创建一个指定初始容量的HashMap实例。
- HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)：创建一个指定初始容量和负载因子的HashMap实例。
- HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m)：创建一个包含指定Map中所有键值对的HashMap实例。

3. HashMap的成员方法：
- put(K key, V value)：向HashMap中添加键值对。
- hash方法：计算键的哈希值。
- 扩容方法resize()：当HashMap的大小达到阈值时，会自动扩容。
- 删除方法remove()：根据键删除对应的键值对。
- 查找元素方法get()：根据键获取对应的值。

4. HashMap的常见问题：
- HashMap的容量为什么是2的幂次方？这是为了提高哈希函数的散列性能和数组的索引计算效率。
- 为什么负载因子默认是0.75？这是为了在保持较高的查找效率的同时，尽可能减少哈希冲突和扩容次数。

综上所述，HashMap是一种底层使用数组、链表和红黑树的存储方式的键值对集合类，并提供了一系列的方法来操作和查询数据。它的源码实现细节涉及到数组的扩容、哈希函数的计算、链表和红黑树的操作等。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span>
#### 引用[.reference_title]
- *1* *2* [最详细的Hashmap源码解析](https://blog.csdn.net/qq_45830276/article/details/126768408)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
- *3* [HashMap源码解析](https://blog.csdn.net/weixin_46129192/article/details/123287837)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"]
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