HashMap为什么存取效率那么高？

HashMap为什么存取效率那么高？

1、Hash

也叫散列、哈希。

主要用于信息安全领域中的算法，把长度不同的信息转化为杂乱的128位的编码，找到一种数据内容与地址之间的映射关系。

注意：不同的输入可能会散列成相同的输出

我们最熟悉的Object类中就提供了hashcode的方法。

public native int hashCode();

2、数据结构

Java集合的实现底层大都是基本数据结构的又一层封装。

数组：寻址容易，插入和删除困难

链表正好相反。

HashMap正好将二者互补了一下，推出了链表+数组的组合方式，也叫链表散列、“拉链法”。

结构示意图：

放入元素时，根据key值通过hashcode找到对应数组的位置，放入横向数组的某个格子中。因为前面说到hashcode值不能保证唯一，如果之后hashcode值对应的数组位置中已经有值，就放到相连的链表中。

查找元素也是按这个过程来进行。

代码实现：

注意：每个Node中都持有下一个节点的引用。 

3、算法优化

由上面的数据结构介绍，可以看出，在查找的时候，尽量避免查找链表能够大大提高存取效率。

目标：元素尽可能均匀分布，这样查找的时候不必查找链表，效率很高。

思路一：

取模运算，实现是可以实现，但取模运算消耗大、效率不高。

思路二：

首先，&运算比取模运算效率高。 
hashmap采用的是下面这种与运算。

大同小异，都是为了减少碰撞，避免hash到同一个位置，使元素分布更均匀。在实现的基础上，考虑性能问题。