HashMap 底层原理 

1.HashMap底层概述

在JDK1.7中HashMap采用的是 数组Array 和 链表Link 这两种数据结构,而在JDK1.8中对底层实现进行了优化,开始采用 数组 链表 和 红黑树.

2.JDK1.7实现方式

 

  • 初始化创建length为16的数组,当通过put方法存值时,采用hash算法算出,在数组中存放的索引index位置进行存储.

  • hash算法的特点时尽量平均分布,但不能保证index不重复.如果重复,就在该位置追加链表进行存储,最新的值放在链表最前面.

  • 数组长度只有16,显然不够,在必要时就需要扩容,当数组容量用到75%时,触发扩容机制,过程随机的.
    加载因子loadfactor官方指定为0.75,这个数值是一个比较理想的参数.

3.JDK1.8实现方式

 

在1.7的基础上对hash算法进行了改进,并增加链表存储阈值为8.当链表长度大于8时,转换为红黑树存储

4.关键名词

  • 数据结构 数组 链表 红黑树
  • capacity容量16
  • loadfactor 加载因子0.75
  • threshold 临界值 size>16*0.75扩容
  • bucket 桶 阈值为8

5.相关问题

  1. 数组长度为偶数2^n,因为硬件计算中位运算比取模2. 效率高,有利于hash均匀分布
  2. 常用String和Integer作为key,这些类是Immutable不可变类,可以保证线程安全.
  3. 多线程下HashMap不安全,扩容时会造成死锁
  4. ConcurrentHashMap如何解决线程安全
    在jdk1.6中ConcurrentHashMap使用锁分段技术提高并发访问效率。首先将数据分成一段一段地存储，然后给每一段数据配一个锁，当一个线程占用锁访问其中一段数据时，其他段的数据也能被其他线程访问。然而在jdk1.8中的实现已经抛弃了Segment分段锁机制，利用CAS+Synchronized来保证并发更新的安全，底层依然采用数组+链表+红黑树的存储结构。

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