java8系列之重新认识hashmap-编程开发技术

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1、Java8系列Z重新认识HashMap-编程开发技术Java8系列之重新认识HashMap原文出处：前利简介Java为数据结构中的映射定义了一个接口java.util.Map,此接口主要右四个常用的实现类，分别是HashMap>Hashtable、LinkedHashMap和TreeMap,类继承关系如下图所示：下面针对各个实现类的特点做一些说明：(1)HashMap：它根据键的hashCode值存储数据，大多数情况下可以直接定位到它的值，因而具有很快的访问速度，但遍历顺序却是不确定的。HashMap最多只允许一条记录的键为null,允许多条记录的值为nulloHashMa

2、p非线程安全,即任一时刻可以有多个线程同时HashMap,可能会导致数据的不一致。如果需要满足线程安全,可以用Collections的synchronizedMap方法使HashMap具有线程安全的能力，或者使用ConcurrcntHashMapo(2)Hashtable：Hashtable是遗留类,很多映射的常用功能与HashMap类似,不同的是它承自Dictionary类,并口是线程安全的，任一时间只有一个线程能写Hashtable,并发性不如ConcurrentHashMap,因为ConcurrentHashMap引入了分段锁。Hashtable不建议在新代码中使用，

3、不需要线程安全的场合可以用HashMap替换，需要线程安全的场合可以用ConcurrentHashMap替换。(1)LinkedHashMap：LinkedHashMap是HashMap的一个子类,保存了记录的插入顺序，在用Iterator遍历LinkedHashMap时，先得到的记录肯定是先插入的,也可以在构造吋带参数，按照访问次序排序。⑷TreeMeip：TreeMap实现SortedMap接口,能够把它保存的记录根据键排序,默认是按键值的升序排序，也可以指定排序的比较器，当用Iterator遍历TreeMap时，得到的记录是排过序的。如果使用排序的映射，建议使用Tre

4、eMap0在使用TreeMap时，key必须实现Comparable接口或者在构造TreeMap传入口定义的Comparator,否则会在运行时抛出java.lang.ClassCastException类型的异常。对于上述四种Map类型的类，要求映射中的key是不可变对象。不可变对象是该对象在创建后它的哈希值不会被改变。如杲对象的哈希值发生变化，Map对象很可能就定位不到映射的位置了。通过上面的比较，我们知道了HashMap是Java的Map家族中一个普通成员，鉴于它可以满足大多数场景的使用条件，所以是使用频度最高的一个。下文我们主要结合源码，从存储结构、常用方法分析、扩

5、容以及安全性等方面深入讲解HashMap的工作原理。内部实现搞清楚HashMap,首先需要知道HashMap是什么，即它的存储结构-字段；其次弄明白它能干什么，即它的功能实现-方法。下面我们针对这两个方面详细展开讲解。存储结构-字段从结构实现来讲，HashMap是数组+链表+红黑树(JDK1.8增加了红黑树部分)实现的，如下如所示。数组table「■二i；=Node!转换为红黑树这里需要讲明口两个问题：数据底层具体存储的是什么？口这样的存储方式有什么口优点呢？(1)从源码可知,HashMap类中有一个非常重要的字段，就是Node[]table,即哈希桶数组，明显它

6、是一个Node的数组。我们来看Node[JDK1.8]是何物。staticclassNodeimplementsMap.Entry〈K,V>{finalinthash;//用來定位数组索引位置finalKkey;Vvalue;Nodenext;//链表的下一个nodeNode(inthash,Kkey,Vvalue,Nodenext){...}publicfinalKgetKeyO{...}publicfinalVgctValucO{・・・}publicpublicpublicpublicfinalbooleanequals(Objecto)}

7、finalStringtoString(){...}finalinthashCode(){...}finalVsetValue(VnewValue){...Node是HashMap的一个内部类，实现了Map.Entry接口，本质是就足一个映射(键值对)。上图中的每个黑色圆点就是一个Node对象。(2)HashMap就是使用哈希表来存储的。哈希表为解决冲突，可以采用开放地址法和链地址法等來解决问题，Java中HashMap采用了链地址法。链地址法，简单来说，就是数组加链表的结合。在每个数组元素上都一个链表结构，当数据