理解HashMap的原理

HashMap是java面试中常被问到的一个数据类型,因为这个问题可以追问的很深,而且常用的HashSet底层也是HashMap实现的,所以作为java程序员有必要了解多一点,而且有时候面试官和你聊到HashMap时,可能因为自己没有系统的了解过,有些观点逻辑自己是对的,可能也会没有太多的底气坚持自己的观点,比如put操作的逻辑有些博客写的不全,所以这边推荐一篇比较专业的文章给大家,之前在ImportNew看过一篇介绍的文章有点细节有问题,所以建议好好看和理解美团点评发布的这篇文章,介绍的比较全。


美团的博客:Java 8系列之重新认识HashMap



2021.7.27新补充一点:
1.对照源码发现,美团博客中第五步说明有误,之前超链接已经404了,已链接到新的地址
根据源码我们发现正确的第五步:
遍历table[i],如果key存在,跳出循环后将该链表节点值覆盖;如果key不存在,则直接添加新的链表节点并判断之前链表长度是否大于等于8,如果是则将链表转换为红黑树;(图片流程也需要注意对应第五步的细节错误)

            
            else if (p instanceof TreeNode)
                //步骤四
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
                //步骤五
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {    
                        //5.2key不存在,插入链表节点,并判断插入后链表size
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;      //5.1key存在,遍历的时候不操作,跳出循环覆盖节点value即可
                    p = e;
                }
            }

简单总结:

  • Jdk7和Jdk8的区别:
    1.Jdk8引入了红黑树的结构(当链表元素达到八个的时候,链表结构转红黑树结构)
    2.扩容的时候也进行了优化
  • 存储结构:数组+链表+红黑树(Jdk8引入)
  • HashMap可以存储null,根据源码可知:key为null会放在数组的最前面,hash的结果为0。
  • put的流程:


    流程图

①.判断键值对数组table[i]是否为空或为null,否则执行resize()进行扩容;

②.根据键值key计算hash值得到插入的数组索引i,如果table[i]==null,直接新建节点添加,转向⑥,如果table[i]不为空,转向③;

③.判断table[i]的首个元素是否和key一样,如果相同直接覆盖value,否则转向④,这里的相同指的是hashCode以及equals;

④.判断table[i] 是否为treeNode,即table[i] 是否是红黑树,如果是红黑树,则直接在树中插入键值对,否则转向⑤;

⑤.遍历table[i],判断链表长度是否大于8,大于8的话把链表转换为红黑树,在红黑树中执行插入操作,否则进行链表的插入操作;遍历过程中若发现key已经存在直接覆盖value即可;

⑥.插入成功后,判断实际存在的键值对数量size是否超多了最大容量threshold,如果超过,进行扩容。

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