Map接口

1、体系

2、Hashtable和HashMap的比较：

（1）Hashtable的大部分方法都做了同步，HashMap没有，所以HashMap是非线程安全的。

（2）Hashtable不允许key或者value为null，HashMap可以。

（3）二者在对key的hash算法和hash值到内存索引的映射算法不同。

 

3、HashMap的实现原理：

（1）将key做hash算法，然后将hash值映射到内存地址，直接取得key所对应的数据。

（2）底层数据结构是一个Entry类型的数组（数组+链表），所谓的内存地址即数组的下标索引。

（3）计算key的hash值分别调用了Object类的hashCode()方法(native方法)和HashMap的内部函数基于位运算实现的hash()，确保高效性。

int hash = hash(key.hashCode());

public native int hashCode();

static int hash(int h) {
　　h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
　　return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);          
}

（4）当取得key的hash值后，需要通过hash值得到内存地址：通过将hash值和数组长度按位取与直接得到数组索引。

int i = indexFor(hash, table.length);

static int indexFor(int h, int length) {
    return h & (length - 1);
}

 

4、扩容：

（1）默认情况下，HashMap初始大小为16，负载因子为0.75。

（2）内部维护了一个threshold变量 = 内部数组总大小 * 负载因子，表示HashMap的阈值，当HashMap的实际容量超过阈值时，HashMap就会进行翻倍扩容。

 

5、LinkedHashMap的特征：

（1）继承自HashMap，是一个有序的hashMap，默认按照插入顺序排序，当传入构造函数accessOrder的值为ture时按照元素最后访问时间排序。

（2）所有集合都不允许在迭代器模式中修改集合的结构，在按照元素访问顺序的模式中，get()方法会修改LinkedHashMap中的链表结构，将最近访问的元素放置在链表的末尾，因此会抛出ConcurrentModification异常。

 

6、TreeMap的实现：

（1）根据元素的key进行排序，要么在构造函数中注入一个Comparator，要么使用一个实现了Comparable接口的key。

（2）内部实现是基于红黑树，红黑树是一种平衡查找树。

（3）TreeMap提供了简明的接口对有序的key集合进行筛选，比如subMap()、headMap()、tailMap()等，它们的结果集也是一个有序的Map。