HashMap
开始之前,先捋清楚思路,祭出我的三板斧:HashMap是什么?解决了什么?怎么实现的?
HashMap是什么?
基于哈希表实现的Map接口
HashMap解决了什么?
快速查找、插入和删除操作
HashMap是怎么实现的?
1.7 数组+链表(头插法)
1.8 数组+链表+红黑树(尾插法)
HashMap哈希冲突如何解决的?
上面我们讲到了hashmap的实现方式,数组+链表+红黑树(jdk1.8),哈希冲突实际主要是通过动态调整容量来进行的。
当key计算出的哈希值相同时,会被存储在同一个桶内,也就是数组中的同一个元素中,这个元素以链表或红黑树的方式存储.
HashMap扩容逻辑
核心参数:负载因子0.75,初始容量大小:16,每次扩容是2的倍数。
触发扩容分为两种情况,
第一种:数组长度大于 初始容量*负载因子(默认是12)
第二种:当链表大于8时,先判断数组长度是否超过了64,没超过则先对数组进行扩容,如果超过了则对链表进行树化操作。
扩容怎么执行的?
扩容通过resize()方法执行。
第一步,容量通常扩容为原来的两倍。
第二步,元素迁移:遍历原数组中的所有元素,重新计算每个元素在新数组中的位置。
(这里,1.8中对重新哈希做了一个优化,通过位运算即可确定新位置。无需再次哈希运算,更高效。)
何时树化?何时树转链表?
如果链表长度超过了8,且数组长度超过了64,便会在迁移时,将链表转换为红黑树。
反之,当红黑树节点数减少到6时,迁移时,红黑树便会退化成链表。
为什么1.8链表更改为尾插法?
1.7头插法时,并发扩容时,会引发死循环问题。
原因是数组迁移时,头插法会使迁移后的链表元素位置会发生反转(如旧链表顺序A→B→C,新链表变为C→B→A)。
1.8为解决这个问题由头插法改为尾插法,并维护局部变量表,来避免线程间干扰。
具体过程以两个线程T1和T2操作为例:
- 初始状态:T1和T2均指向链表头节点A,next指向B节点(如A→B)。
- 线程中断:T1执行扩容时,T2被挂起;T1完成扩容后,链表顺序变为B→A(因头插法反转)。
- 状态不一致:T2恢复执行时,仍基于旧状态(A→B),而实际链表已变为B→A。
- 形成循环:T2继续执行头插法操作,导致A和B节点相互引用(如A.next=B,B.next=A),形成闭环。