HashMap底层实现原理及扩容机制
HashMap的数据结构:数组+链表+红黑树;Java7中的HashMap只由数组+链表构成;Java8引入了红黑树,提高了HashMap的性能;借鉴一张图来说明,原文:https://www.jianshu.com/p/8324a34577a0
下面简单说一下存储过程:
1.接受传入的参数,通过key计算hash值,得到数组下标位置;未发生hash碰撞,直接插入结束;发生hash碰撞,走第2步;
2.判断当前数据节点是红黑树还是链表,如果是链表,将数据放入链表头节点,原数据往后移;如果是红黑树,走第3步;
3.直接在红黑树插入数据结束;
HashMap数组元素和链表使用Node类实现,同Java7中使用Entry类实现是一样的,只是换了名字而已;Node是HashMap静态内部类,实现了Map.Entry接口;同样有以下4个重要属性:
final int hash; // 哈希值,HashMap根据该值确定记录的位置
final K key; // key
V value; // value
Node<K,V> next;// 链表下一个节点
红黑树采用的是TreeNode类实现,它继承了LinkedHashMap.Entry类
下面是HasMap的一些重要参数:
/**
* 主要参数 同 JDK 1.7
* 即:容量、加载因子、扩容阈值(要求、范围均相同)
*/ // 1. 容量(capacity): 必须是2的幂 & <最大容量(2的30次方)
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // 默认容量 = 16 = 1<<4 = 00001中的1向左移4位 = 10000 = 十进制的2^4=16
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30; // 最大容量 = 2的30次方(若传入的容量过大,将被最大值替换) // 2. 加载因子(Load factor):HashMap在其容量自动增加前可达到多满的一种尺度
final float loadFactor; // 实际加载因子
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f; // 默认加载因子 = 0.75 // 3. 扩容阈值(threshold):当哈希表的大小 ≥ 扩容阈值时,就会扩容哈希表(即扩充HashMap的容量)
// a. 扩容 = 对哈希表进行resize操作(即重建内部数据结构),从而哈希表将具有大约两倍的桶数
// b. 扩容阈值 = 容量 x 加载因子
int threshold; // 4. 其他
transient Node<K,V>[] table; // 存储数据的Node类型 数组,长度 = 2的幂;数组的每个元素 = 1个单链表
transient int size;// HashMap的大小,即 HashMap中存储的键值对的数量 /**
* 与红黑树相关的参数
*/
// 1. 桶的树化阈值:即 链表转成红黑树的阈值,在存储数据时,当链表长度 > 该值时,则将链表转换成红黑树
static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
// 2. 桶的链表还原阈值:即 红黑树转为链表的阈值,当在扩容(resize())时(此时HashMap的数据存储位置会重新计算),在重新计算存储位置后,当原有的红黑树内数量 <时,则将 红黑树转换成链表
static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;
// 3. 最小树形化容量阈值:即 当哈希表中的容量 > 该值时,才允许树形化链表 (即 将链表 转换成红黑树)
// 否则,若桶内元素太多时,则直接扩容,而不是树形化
// 为了避免进行扩容、树形化选择的冲突,这个值不能小于 4 * TREEIFY_THRESHOLD
static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64; 作者:Carson_Ho
链接:https://www.jianshu.com/p/8324a34577a0
來源:简书
简书著作权归作者所有,任何形式的转载都请联系作者获得授权并注明出处。
HashMap的加载因子:
加载因子越大:空间利用越高,扩容前填充的元素越多,put操作较快;但是链表容易过长,hash碰撞几率较大,get操作较慢;
加载因子越小:get操作较快,链表短,hash碰撞几率低;但是空间利用率低,put元素过多会导致频繁扩容,影响性能;
个人觉得我们在使用HashMap的时候,如果预先知道大概要操作的元素数量,最好给一个初始化值,首先尽量避免扩容,其次根据业务场景结合重要参数来设定一些值来提高使用效率;
HashMap的扩容原理:我们都知道Java中数组是无法自动扩容的,HashMap的方法是使用一个新的数组代替原有的数组,对原数组的所有数据进行重新计算插入新数组,之后指向新数组;如果扩容前数组已经达到最大了,那么将直接将阈值设置成最大整形return;
HashMap每次扩容增长一倍,例如HashMap初始容量为16,加载因子0.75,当容量达到12的时候进行扩容,扩容到2的5次幂;
HashMap底层实现原理及扩容机制的更多相关文章
- Java面试必问之Hashmap底层实现原理(JDK1.7)
1. 前言 Hashmap可以说是Java面试必问的,一般的面试题会问: Hashmap有哪些特性? Hashmap底层实现原理(get\put\resize) Hashmap怎么解决hash冲突? ...
- HashMap底层实现原理/HashMap与HashTable区别/HashMap与HashSet区别(转)
HashMap底层实现原理/HashMap与HashTable区别/HashMap与HashSet区别 文章来源:http://www.cnblogs.com/beatIteWeNerverGiveU ...
- HashMap底层结构、原理、扩容机制
https://www.jianshu.com/p/c1b616ff1130 http://youzhixueyuan.com/the-underlying-structure-and-princip ...
- HashMap原理(二) 扩容机制及存取原理
我们在上一个章节<HashMap原理(一) 概念和底层架构>中讲解了HashMap的存储数据结构以及常用的概念及变量,包括capacity容量,threshold变量和loadFactor ...
- JDK1.7中HashMap底层实现原理
一.数据结构 HashMap中的数据结构是数组+单链表的组合,以键值对(key-value)的形式存储元素的,通过put()和get()方法储存和获取对象. (方块表示Entry对象,横排表示数组ta ...
- Java中HashMap底层实现原理(JDK1.8)源码分析
这几天学习了HashMap的底层实现,但是发现好几个版本的,代码不一,而且看了Android包的HashMap和JDK中的HashMap的也不是一样,原来他们没有指定JDK版本,很多文章都是旧版本JD ...
- HashMap底层实现原理(JDK1.8)源码分析
ref:https://blog.csdn.net/tuke_tuke/article/details/51588156 http://www.cnblogs.com/xiaolovewei/p/79 ...
- 面试必问:HashMap 底层实现原理
HashMap是在面试中经常会问的一点,很多时候我们仅仅只是知道HashMap他是允许键值对都是Null,并且是非线程安全的,如果在多线程的环境下使用,是很容易出现问题的. 这是我们通常在面试中会说的 ...
- HashMap底层实现原理及面试常见问题
HashMap底层源码分析 1.HashMap底层采用的存储结构 1.在JDK1.7及之前采用的存储结构是数组+链表 2.到了JDK1.8之后采用的是数组+链表+红黑树 2.HashMap实现的原理 ...
随机推荐
- 移动端fixed的元素抖动的问题
工作中发现,给一个元素添加fixed属性,让它固定在窗口某个位置,直接加fposition:fixed属性就能实现这个效果: 在安卓手机上的效果都比较好,但是ios系统的个别浏览器兼容性就不好,如QQ ...
- 08提权 系统文件权限和远程连接IP绕过 安装后门
大家都知道08权限的系统权限设置很严格 面对限制IP连接的情况 我们及时拿到system权限 有账号也上不去这种情况下只能弄shift后门 或者放大镜了 但08权限 在system权限也操作不了系 ...
- C语言编译器,写给萌新们看看。
就我已经经历过的大学课程,仿佛每一门计算机的专业课程的开头,都是在介绍计算机发展的历史,和大名鼎鼎的冯诺依曼结构. 譬如C语言,比较水的计算机导论,c++,数据结构,计算机组成原理,甚至是Linux实 ...
- PHP5.5的新特性
看了@轩脉刃 今天出炉的PHP 5.5 新特性.不过没有翻译全,我这里稍微补充下,整理成完整的一篇:) 原文:http://www.php.net/manual/zh/migration55.new- ...
- IntelliJ IDEA中 查看某个类中的所有方法
方法一:alt + 7 方法二: ctrl + F12 方法三: 自定义 File Structure
- UVa 11181 - Probability|Given(条件概率)
链接: https://uva.onlinejudge.org/index.php?option=com_onlinejudge&Itemid=8&page=show_problem& ...
- 关于PHP中的 serialize () 和 unserialize () 的使用(即关于PHP中的值与已存储的表示的相互转换)
有时,我们会碰到这样的数据(字符串) a:3:{i:0;s:44:"/Uploads/images/2017-07-21/5971a9a08ad57.png";i:1;s:44:& ...
- viewsate用法
ViewState["名称"]="ssss";直接赋值取值只能在同一个页面使用, 离开页面就会失效
- ubuntu上建立本地git 和 网络 github的上传与下载
github工具是一个很好用的工具,可以在本地建立一个git仓库,存储当前写的程序或者数据,然后通过ssh与github建立联系.具体怎么实现,下面进行介绍. 1.首先要安装git 软件 在Linux ...
- 微信小程序调用api接口
请求的第三方微信url大概有3种 1)$url = "https://api.weixin.qq.com/sns/oauth2/access_token?appid=$appid&s ...