浅谈HashMap的底层实现原理概述

HashMap的底层实现原理

先谈谈底层实现原理的过程，在深入了解源码

一、jdk 7底层实现原理（数组+链表）

1. HashMap map = new HashMap();
   

   在实例化以后，底层创建了长度是16的一维数组Entry[ ] table。

2. ...可能已经执行过多次put...
   map.put(key1,value1)
   

   首先，调用key1所在类的hashCode( )计算key1哈希值，此哈希值经过某种算法计算以后，得到在Entry数组中的存放位置。

   ​ （1）如果此位置上的数据为空，则此时的key1-value1添加成功。 情况1

   ​ （2）如果此位置上的数据不为空（意味着此位置上存在一个或多个数据【以链表形式存在】），比较key1和已经存在的一个或多个数据的哈希值：

               1>如果key1的哈希值和已经存在的数据的哈希值都不相同，此时key1-value1添加成功。 情况2

   ​            2>如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据（key2-value2）的哈希值相同，继续比较：调用key1所在类的equals(key2):

   ​​                    1>如果equals（）返回false：此时key1-value1添加成功。 情况3

   ​​​                    2>如果equals（）返回true：使用value1替换value2。

   • 补充：关于情况2和情况3，此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储。

   在不断的添加过程中，会涉及到扩容问题，默认的扩容方式：扩容为原来容量的2倍，并将原有的数据复制过来。

二、jdk 8相较于jdk 7在底层实现方面的不同

1. new HashMap( ):底层没有创建一个长度为16的数组。

2. jdk 8底层的数组是：Node[ ],而非Entry[ ]。

3. 首次调用put( )方法时,底层创建长度为16的数组。

4. jdk 7底层结构只有：数组+链表。jdk 8中底层数据结构：数组 + 链表 + 红黑树。

   • 使用红黑树的情况：当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8，且当前数组的长度 > 64时，此时此索引位置上的所有数据改为使用红黑树存储。

   • 使用红黑树的原因：在jdk 7中，在添加元素时，可能要和已存在的数据比较哈希值，如果已存在的数据是链表形式的话，需要依次进行比较，这样太繁琐【示意图1】。而在jdk 8中，使用红黑树（有序二叉树）后，添加元素时，如果哈希值比已存在数据的哈希值小，则从左边开始找，否则从右边找。这就相当于是优化了，提高了查找效率【示意图2】。
     
     
     
     示意图1                                    示意图2