HashMap 重新学习

HashMap 重新学习
　　先使用 HashCode() 方法，该方法决定位置。
　　然后使用 equals() 方法，决定在相同位置的时候，是否覆盖。
　　当程序试图将一个键值对放入 HashMap 的时候，程序首先根据该 key 的 hashCode() 返回值决定该 Entry 的存储位置：如果两个 Entry 的 key 的 hashCode() 返回值相同，那它们的存储位置相同。
　　在存储位置相同的情况下，如果这两个 Entry 的 key 通过 equals() 方法比较返回 true 。新添加进来的 Entry 会覆盖原来集合中的 value ， 原来的 key 的值不会被覆盖。如果这两个 Entry 的 key 通过 equals() 方法比较返回 false，新添加的 Entry 位于 Entry 链的头部 。

一个重要的事实：
　　从 HashMap 中取出元素（使用 get() 方法）的时候，先计算 key 的 hashCode()；找到数组中对应的某一个位置。然后通过 key 使用 equals 方法在数组的对应位置所在的链表中去遍历须要找出的元素。

　　归纳起来简单地说，HashMap 在底层将 key-value 当成一个整体进行处理，这个整体就是一个 Entry 对象。HashMap 底层采用一个 Entry[] 数组（ HashMap 其实是一个数组，数组里的每一个元素是一个 Entry 类的对象）来保存所有的 key-value 对，当需要存储一个 Entry 对象时，会根据 hash 算法来决定其在数组中的存储位置，在根据 equals 方法决定其在该数组位置上的链表中的存储位置（这句话要多读几遍很关键，HashCode 方法决定在数组中的位置，如果有必要的话，也就是 hashCode 值相同时，存在了数组的同一个位置，还要通过 equals 方法来决定是否覆盖 value 的值）；当需要取出一个Entry 时，也会根据 hash 算法找到其在数组中的存储位置，再根据 equals 方法从该位置上的链表中取出该Entry。

下面我们介绍一下 HashMap 的扩容和重新 hash。

HashMap 这个数组扩容的时候，须要 resize（rehash）。
那么问题来了，数组扩容的时机是什么呢？这里要引入加载因子的概念。
当 HashMap 这个数组中存储的元素超过了 初始容量 * 加载因子 的时候，HashMap 数组就会扩容一倍。然后重新计算 HashMap 数组里每个元素的位置，这是非常消耗性能的一个操作。

下面的事实可以通过数据结构的相关知识来理解：
　　对于使用链表法的散列表来说，查找一个元素的平均时间是O(1+a)，因此如果负载因子越大，对空间的利用更充分，然而后果是查找效率的降低；如果负载因子太小，那么散列表的数据将过于稀疏，对空间造成严重浪费。

了解一下 Fail-Fast 机制（快速失败机制）：

由所有 HashMap 类的 “Collection 视图方法” 所返回的迭代器都是快速失败的。
在迭代器创建之后，如果从结构上对映射进行修改，除非通过迭代器本身的 remove 方法，其他任何时间任何方式的修改，迭代器都将抛出 ConcurrentModificationException。因此，面对并发的修改，迭代器很快就会完全失败，而不冒在将来不确定的时间发生任意不确定行为的风险。注意，迭代器的快速失败行为不能得到保证，一般来说，存在非同步的并发修改时，不可能作出任何坚决的保证。快速失败迭代器尽最大努力抛出 ConcurrentModificationException。因此，编写依赖于此异常的程序的做法是错误的，正确做法是：迭代器的快速失败行为应该仅用于检测程序错误。