Java Map.get 的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理是什么

Map.get 是 Java 集合框架中 Map 接口的一個(gè)方法，用于根據(jù)鍵獲取對(duì)應(yīng)的值。其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理依賴于具體的 Map 實(shí)現(xiàn)類。以下是幾種常見 Map 實(shí)現(xiàn)類的 get 方法內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理的簡(jiǎn)要概述：

1. HashMap:

   • 時(shí)間復(fù)雜度：在平均情況下為 O(1)，在最壞情況下（所有鍵都映射到同一個(gè)桶）為 O(n)。
   • 實(shí)現(xiàn)原理：
     • 使用哈希表存儲(chǔ)鍵值對(duì)。
     • 計(jì)算鍵的哈希值，確定鍵值對(duì)在哈希表中的位置（桶）。
     • 遍歷該桶中的所有元素，使用 equals 方法檢查當(dāng)前元素是否與給定的鍵相等。
     • 如果找到相等的鍵，則返回對(duì)應(yīng)的值；否則返回 null。

2. TreeMap:

   • 時(shí)間復(fù)雜度：始終為 O(log n)，因?yàn)榛诩t黑樹實(shí)現(xiàn)。
   • 實(shí)現(xiàn)原理：
     • 使用紅黑樹存儲(chǔ)鍵值對(duì)。
     • 根據(jù)鍵的自然順序或自定義比較器對(duì)鍵進(jìn)行排序。
     • 遍歷紅黑樹，找到與給定鍵相等的節(jié)點(diǎn)，然后返回對(duì)應(yīng)的值。

3. LinkedHashMap:

   • 時(shí)間復(fù)雜度：在平均和最壞情況下均為 O(1)。
   • 實(shí)現(xiàn)原理：
     • 繼承自 HashMap，但維護(hù)了一個(gè)雙向鏈表來記錄插入順序或訪問順序。
     • get 方法首先在哈希表中查找鍵，如果找到則返回對(duì)應(yīng)的值，并更新鏈表中的訪問順序（如果需要）。
     • 如果未找到，則返回 null。

4. ConcurrentHashMap:

   • 時(shí)間復(fù)雜度：在多線程環(huán)境下，get 方法的時(shí)間復(fù)雜度接近 O(1)。
   • 實(shí)現(xiàn)原理：
     • 使用分段鎖（在 Java 8 之后改為使用 CAS 操作和synchronized）來實(shí)現(xiàn)高并發(fā)訪問。
     • 每個(gè)段（Segment）內(nèi)部使用哈希表存儲(chǔ)鍵值對(duì)。
     • get 方法首先確定要查詢的段，然后在對(duì)應(yīng)段的哈希表中查找鍵，并返回對(duì)應(yīng)的值。

這些實(shí)現(xiàn)原理說明了為什么不同的 Map 實(shí)現(xiàn)類在性能和使用場(chǎng)景上有所差異。例如，HashMap 適用于需要快速查找、插入和刪除的場(chǎng)景，而 TreeMap 則適用于需要按鍵排序的場(chǎng)景。