关于HashMap，HashTable，HashSet浅析

首先，最重要的，HashMap

 作为一个我们使用非常多的集合。最常被大家认知的是，它是一个key-value形式存储数据的数据结构，可以实现快速的存，取操作。

 关于HashMap的源码，我们截取一部分分析：

   

public class HashMap<K,V>
    extends AbstractMap<K,V>
    implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable
{

    /**
    * The default initial capacity - MUST be a power of two.
    */
    static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16

    /**
    * The maximum capacity, used if a higher value is implicitly specified
    * by either of the constructors with arguments.
    * MUST be a power of two <= 1<<30.
    */
    static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

    /**
    * The load factor used when none specified in constructor.
    */
    static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

    /**
    * An empty table instance to share when the table is not inflated.
    */
    static final Entry<?,?>[] EMPTY_TABLE = {};

    /**
    * The table, resized as necessary. Length MUST Always be a power of two.
    */
    transient Entry<K,V>[] table = (Entry<K,V>[]) EMPTY_TABLE;

　　

   我们看到了它实现的接口有Serializable，说明他能序列化，有Cloneable，说明能被克隆，有Map<K,V>，说明是一个Map（废话）。还有几条有用的信息：第一：有个默认初始容量，第二：有个最大容量，第三：有个调节因子，第四：有个数组。

   再往后看，发现这玩意又是由一个数组组成的，而这个数组的初始容量是16，最大容量是2^30。当然这个调节因子这个地方暂且不提。

   既然是用数组存储，我们存的又是Key-Value形式，这数组是怎么运作的呢？这里用往Map中添加数据为例说明：

 

public V put(K key, V value) {
    if (table == EMPTY_TABLE) {
        inflateTable(threshold);
    }
    if (key == null)
        return putForNullKey(value);
    int hash = hash(key);
    int i = indexFor(hash, table.length);
    for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
        Object k;
        if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
            V oldValue = e.value;
            e.value = value;
            e.recordAccess(this);
            return oldValue;
        }
    }

    modCount++;
    addEntry(hash, key, value, i);
    return null;
}　

   由于篇幅问题，我们就不粘贴太多代码了，先说一下，我们的hashMap实现是有一个数组实现，数组中存储的都是Entry<Key,Value>节点，Entry是HashMap的内部类，存储的是key，value，key的哈希值和下一个节点，具体可以自己查看源码。

  这里我们看到，首先，如果这个数字为空，则先初始化一个数组，如果要添加的key为空，直接进行空Key的添加（这里HashMap是允许有一个key为空的值的）。如果key不为空，则算出key的哈希值，根据哈希值，查找对应数组的位置，如果此key存在，就是说有相同的key，则覆盖（其实是链到后面的串，每个数组元素往后一个链表），没有则直接添加。这么一说其实就简单了，我们查询什么的就可以根据哈希值直接定位到相应的Entry，然后扔出来就是了。

 

然后我们说说HashSet：

public class HashSet<E>
    extends AbstractSet<E>
    implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
    static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;

    private transient HashMap<E,Object> map;

    // Dummy value to associate with an Object in the backing Map
    private static final Object PRESENT = new Object();

    /**
    * Constructs a new, empty set; the backing <tt>HashMap</tt> instance has
    * default initial capacity (16) and load factor (0.75).
    */
    public HashSet() {
        map = new HashMap<>();
    }

这里就可以看出，HashSet底层就是一个HashMap，而它跟HashMap不同的就是它是实现Set接口，所以他的数据必须唯一。

最后是HashTable：

由于篇幅问题，就不贴代码了，跟HashMap差不多，底层也是一个数组。就说一下它跟HashMap主要的区别吧：

 第一：HashMap允许一个null的key和任意value都有null，而HashTable无论key和value都不能为空。

 第二：HashTable可以看做是线程安全的HashMap。