一：HashMap的節(jié)點：HashMap是一個集合，鍵值對的集合,源碼中每個節(jié)點用Node<K,V>表示

static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {final int hash;final K key;V value;Node<K,V> next;

Node是一個內(nèi)部類，這里的key為鍵，value為值，next指向下一個元素，可以看出HashMap中的元素不是一個單純的鍵值對，還包含下一個元素的引用。

二：HashMap的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：HashMap的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為 數(shù)組+(鏈表或紅黑樹)，上圖：

為什么采用這種結(jié)構(gòu)來存儲元素呢？

數(shù)組的特點：查詢效率高，插入，刪除效率低。

鏈表的特點：查詢效率低，插入刪除效率高。

在HashMap底層使用數(shù)組加（鏈表或紅黑樹）的結(jié)構(gòu)完美的解決了數(shù)組和鏈表的問題，使得查詢和插入，刪除的效率都很高。

三：HashMap存儲元素的過程：

有這樣一段代碼：

HashMap<String,String> map = new HashMap<String,String>(); map.put("劉德華","張惠妹"); map.put("張學(xué)友","大S");

現(xiàn)在我要把鍵值對 “劉德華”,”張惠妹”存入map:

第一步：計算出鍵“劉德華”的hashcode，該值用來定位要將這個元素存放到數(shù)組中的什么位置.

什么是hashcode？

在Object類中有一個方法:

public native int hashCode();

該方法用native修飾，所以是一個本地方法，所謂本地方法就是非java代碼，這個代碼通常用c或c++寫成，在java中可以去調(diào)用它。

調(diào)用這個方法會生成一個int型的整數(shù)，我們叫它哈希碼，哈希碼和調(diào)用它的對象地址和內(nèi)容有關(guān).

哈希碼的特點是:

對于同一個對象如果沒有被修改（使用equals比較返回true）那么無論何時它的hashcode值都是相同的

對于兩個對象如果他們的equals返回false,那么他們的hashcode值也有可能相等

明白了hashcode我們再來看元素如何通過hashcode定位到要存儲在數(shù)組的哪里，通過hashcode值和數(shù)組長度取模我們可以得到元素存儲的下標(biāo)。

劉德華的hashcode為20977295 數(shù)組長度為 16則要存儲在數(shù)組索引為 20977295%16=1的地方

可以分兩種情況:

數(shù)組索引為1的地方是空的，這種情況很簡單，直接將元素放進去就好了。

已經(jīng)有元素占據(jù)了索引為1的位置，這種情況下我們需要判斷一下該位置的元素和當(dāng)前元素是否相等，使用equals來比較。

如果使用默認的規(guī)則是比較兩個對象的地址。也就是兩者需要是同一個對象才相等，當(dāng)然我們也可以重寫equals方法來實現(xiàn)我們自己的比較規(guī)則最常見的是通過比較屬性值來判斷是否相等。

如果兩者相等則直接覆蓋，如果不等則在原元素下面使用鏈表的結(jié)構(gòu)存儲該元素

每個元素節(jié)點都有一個next屬性指向下一個節(jié)點，這里由數(shù)組結(jié)構(gòu)變成了數(shù)組+鏈表結(jié)構(gòu),紅黑樹又是怎么回事呢？

因為鏈表中元素太多的時候會影響查找效率，所以當(dāng)鏈表的元素個數(shù)達到8的時候使用鏈表存儲就轉(zhuǎn)變成了使用紅黑樹存儲，原因就是紅黑樹是平衡二叉樹，在查找性能方面比鏈表要高.

**四：HashMap中的兩個重要的參數(shù)：**HashMap中有兩個重要的參數(shù)：初始容量大小和加載因子，初始容量大小是創(chuàng)建時給數(shù)組分配的容量大小，默認值為16，用數(shù)組容量大小乘以加載因子得到一個值，一旦數(shù)組中存儲的元素個數(shù)超過該值就會調(diào)用rehash方法將數(shù)組容量增加到原來的兩倍，專業(yè)術(shù)語叫做擴容.

在做擴容的時候會生成一個新的數(shù)組，原來的所有數(shù)據(jù)需要重新計算哈希碼值重新分配到新的數(shù)組，所以擴容的操作非常消耗性能.

創(chuàng)建HashMap時我們可以通過合理的設(shè)置初始容量大小來達到盡量少的擴容的目的。加載因子也可以設(shè)置，但是除非特殊情況不建議設(shè)置.

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的HashMap的底层原理的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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