HashMap的了解与深入

HashMap 的实例有两个参数影响其性能:初始容量 和加载因子。容量 是哈希表中桶的数量,初始容量只是哈希表在创建时的容量。加载因子 是哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一种尺度。当哈希表中的条目数超出了加载因子与当前容量的乘积时,则要对该哈希表进行 rehash 操作(即重建内部数据结构),从而哈希表将具有大约两倍的桶数。

通常,默认加载因子 (.75) 在时间和空间成本上寻求一种折衷。加载因子过高虽然减少了空间开销,但同时也增加了查询成本(在大多数 HashMap 类的操作中,包括 get 和 put 操作,都反映了这一点)。在设置初始容量时应该考虑到映射中所需的条目数及其加载因子,以便最大限度地减少 rehash 操作次数。如果初始容量大于最大条目数除以加载因子,则不会发生 rehash 操作。

很多人都有这个疑问,为什么hashmap的数组初始化大小都是2的次方大小时,hashmap的效率最高,我以2的4次方举例,来解释一下为什么数组大小为2的幂时hashmap访问的性能最高。本文主要描述了HashMap的结构,和hashmap中hash函数的实现,以及该实现的特性,同时描述了hashmap中resize带来性能消耗的根本原因,以及将普通的域模型对象作为key的基本要求。尤其是hash函数的实现,可以说是整个HashMap的精髓所在,只有真正理解了这个hash函数,才可以说对HashMap有了一定的理解。

① hashmap是用链地址法进行处理,多个key 对应于表中的一个索引位置的时候进行链地址处理,hashmap其实就是一个数组+链表的形式。

② 当有多个key的值相同时,hashmap中只保存具有相同key的一个节点,也就是说相同key的节点会进行覆盖。

③在hashmap中查找一个值,需要两次定位,先找到元素在数组的位置的链表上,然后在链表上查找,在HashMap中的第一次定位是由hash值确定的,第二次定位由key和hash值确定。

④节点在找到所在的链后,插入链中是采用的是头插法,也就是新节点都插在链表的头部。

⑤在hashmap中上图左边绿色的数组中也存放元素,新节点都是放在左边的table中的,这个在上图中为了形象的表现链表形式而没有使用。

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