java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中HashMap是什么

這篇文章主要介紹了java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中HashMap是什么，具有一定借鑒價值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。

HashMap是什么？

HashMap是基于哈希表的 Map 接口的實現(xiàn)。此實現(xiàn)提供所有可選的映射操作，并允許使用 null 值和 null 鍵。此類不保證映射的順序，特別是它不保證該順序恒久不變。 此實現(xiàn)假定哈希函數(shù)將元素適當(dāng)?shù)胤植荚诟魍爸g，可為基本操作（get 和 put）提供穩(wěn)定的性能。迭代 collection 視圖所需的時間與 HashMap 實例的“容量”（桶的數(shù)量）及其大小（鍵-值映射關(guān)系數(shù)）成比例。

將上述描述逐一分條，就是下面的內(nèi)容：

1、HashMap允許null值和null鍵；

2、此類不保證映射的順序，也就是HashMap是無序的，但是這個無序可能與很多人的認(rèn)知是不同的，并不是很多初學(xué)者所理解的無序（實際上HashMap在某些時候其實是有序的），后邊會詳細(xì)的講解；

3、 此實現(xiàn)假定哈希函數(shù)將元素適當(dāng)?shù)胤植荚诟魍爸g，可為基本操作（get 和 put）提供穩(wěn)定的性能。注意，這句話有一點兒很重要，也是一個使用中可能存在的隱患，那就是“此實現(xiàn)假定哈希函數(shù)將元素適當(dāng)?shù)胤植荚诟魍爸g”，是假定，而不是肯定，說明還有可能不是適當(dāng)?shù)姆植?，而實際上不是適當(dāng)分布的這種情況是存在的，而且有人會通過構(gòu)造特殊hash值去做hash碰撞攻擊（不過一般不用考慮），具體后續(xù)會講。

4、迭代 collection 視圖所需的時間與 HashMap 實例的“容量”（桶的數(shù)量）及其大?。ㄦI-值映射關(guān)系數(shù)）成比例。這句話給我們一個提示，如果需要較好的迭代性能，就不要將初始容量設(shè)置得太高，至于為什么，后續(xù)會給出詳細(xì)分析。

第一條就不用講了，首先是第二條，為什么HashMap是無序的？為什么此類不能保證映射的順序？

這個問題要從HashMap的存儲結(jié)構(gòu)來講，HashMap并不會直接使用用戶設(shè)置的key作為key，而是會使用用戶設(shè)置的key的hash值作為實際key，這句可能有些拗口，下面我們以put方法為切入點，從源碼分析。

public V put(K key, V value)

put方法的源碼如下：

可以看到put方法調(diào)用了hash方法，然后調(diào)用了putVal方法，首先看hash方法的源碼：

可以看到，hash方法很簡單，判斷了一下key是否等于null，如果等于null就返回0，否則就返回后邊一串，后邊的是一個簡單的hash算法，有興趣的同學(xué)可以看些注釋為什么采用該hash算法，這里不做過多介紹（該hash算法很重要，建議有一定能力的同學(xué)一定要看一下為什么選用該hash算法，嘗試去驗證一下，然后有興趣的可以自己寫一個hash算法比較一下是否比他這個更優(yōu)——記住，系統(tǒng)的不一定是最優(yōu)的，只是在大多數(shù)情況下是較好的）。

接下來就是putVal了，putVal的源碼如下：

首先是判斷當(dāng)前的table是不是空或者null，如果是的話調(diào)用resize方法（該方法是一個很核心的方法，后邊會單獨(dú)介紹）初始化，然后用將初始化后tab的大小賦值給n，然后下一行就用上了，下面看這一行：

對于一些基礎(chǔ)不好的同學(xué)，可能這一行看起來就不是那么的容易搞懂了，其核心是在:

i = (n - 1) & hash

這一段，為什么這么寫呢？因為hash值有可能是比tab的size大的，而如果不處理的話就有可能數(shù)組越界了，所以需要將hash值處理為比size小的數(shù)，而該操作就能做到，至于為什么可以自行思考，不難（取模運(yùn)算也能達(dá)到這樣的效果，但是位操作比較快）。

然后就是判斷，如果為null了后續(xù)的操作都很好理解，構(gòu)建一個新的node然后插入table中，如果不為null操作就會稍微復(fù)雜些，會在下一節(jié)中講解。

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