1、HashMap介绍
hash就是散列,就是把对象在内存中打散,其目的就是查询速度更快。
如何做到查询速度快?
哈希码。hashCode()方法。
HashMap是一种实现了Map接口,key和value都允许为空,并且无序的,非线性安全的,非常常见、方便和有用的集合。
2、头部源码
public class HashMap<K,V>
extends AbstractMap<K,V>
implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable
HashMap实现了Map接口,继承了AbstractMap。Map接口定义了键映射到值的规则,而AbstractMap类提供 Map 接口的骨干实现,HashMap 实现了Serializable接口,因此它支持序列化,实现了Cloneable接口,能被克隆。
HashMap的实例有两个参数影响其性能:初始容量和负载因子。
容量是哈希表中数组元素的数量,初始容量只是哈希表在创建时的容量。负载因子是哈希表在其容量自动增加之前可以达到的最大限度。当哈希表中元素的数量超出了加载因子与当前容量的乘积时,则要对该哈希表进行rehash操作(即重建内部数据结构),从而哈希表将扩大两倍。
3、HashMap的数据结构
Java中比较常用的两种结构是数组和引用(模拟指针),HashMap实际上就是一个数组和链表的结合体。
a、static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4;
HashMap默认的初始化数组元素数量。
b、static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;HashMap中数组元素数量的最大值。
c、static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
默认的负载因子,如果在创建HashMap的构造函数中没有指定负载因子则指定该HashMap的默认负载因子为0.75，这意味着当HashMap中条目的数量达到了条目数量75%时，HashMap将进行resize操作以增加数组元素的数量。
d、transient Node<K,V>[] table;
table是HashMap的存储结构,显然这是一个数组,数组的每一个元素都是一个条目,Node是HashMap中的一个内部类,它有四个属性:int hash, K key, V value, Node<K,V> next,分别是哈希值,键,值,指向下一个链表结点的指针。
e、transient int size;size表示HashMap中键值对的数量。
f、int threshold;threshold是HashMap的重构阈值，它的值为容量和负载因子的乘积。在HashMap中所有数组元素中条目的总数量达到了这个重构阈值之后，HashMap将进行resize操作以自动扩容。
5、构造函数
(1)public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
...
/**
* 根据传入的初始化容量计算该HashMap的容量（即元素的数量）
**/
if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
..
/*
初始化负载因子
*/
this.loadFactor = loadFactor;
/*
键值对阈值计算
*/
this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
}
static final int tableSizeFor(int cap) {
int n = cap - 1;
n |= n >>> 1;
n |= n >>> 2;
n |= n >>> 4;
n |= n >>> 8;
n |= n >>> 16;
return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
}
(2)public HashMap(int initialCapacity) {
//初始化容量传入，加载因子为默认值0.75f
this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
}
(3)public HashMap() {
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // 均为默认值
}
(4)public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
putMapEntries(m, false);
}
6、hash函数
在get和put的过程中，计算下标时，先对hashCode进行hash操作，然后再通过hash值进一步计算下标。
int h;
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
