Java Collection - HashMap

2024-06-08 08:38
文章标签 java hashmap collection

本文主要是介绍Java Collection - HashMap,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

一、 Map<String, String> map = new HashMap<>(16)

调用构造函数时,并没有初始化,设置参数:load_factor、容量等

//有初始容量的构造函数
public HashMap(int initialCapacity) {this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);}
//无参构造
public HashMap() {this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
}

二、put方法及主要操作

table:

transient Node<K,V>[] table;    //The table, initialized on first use, and resized as necessary.即哈希桶数组,本质就是一个映射(键值对)

采用红黑树在冲突时可以保证查询效率(O(logn)),链表O{n}

put方法:public V put(K key, V value) {return putVal(hash(key), key, value, false, true);}//put方法final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) {Node<K, V>[] tab;Node<K, V> p;int n, i;//存值的table为空时,resize;n为resize后的长度   ==此处的resize即调用无参构造方法时,初始化容量的地方。if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)n = (tab = resize()).length;//1、hash后的位置为空,则直接新建node,放进tableif ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)tab[i] = newNode(hash, key, value, null);//2、hash后的位置不为空else {//e是用来查看是不是待插入的元素已经有了,有就替换Node<K, V> e;K k;//2.1、p是存储在当前位置的元素,key重复了,直接修改值if (p.hash == hash &&((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))e = p;//2.2、如果数组后面跟着的链,是红黑树,则存入红黑树else if (p instanceof TreeNode)e = ((TreeNode<K, V>) p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);//2.3、数组后跟着的不是树,就是链表,链表结构了,要把待插入元素挂在链尾else {for (int binCount = 0; ; ++binCount) {if ((e = p.next) == null) {p.next = newNode(hash, key, value, null);//在遍历的时候呢我们会判断这个链表的长度是否大于8,// 大于呢就会将这个链表转换为树,再按照key,value的格式存入if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1sttreeifyBin(tab, hash);break;}//小于则会判断链表中的key!=null,若key!=null则覆盖,key==null就会插入if (e.hash == hash &&((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))break;p = e;}}if (e != null) { // existing mapping for keyV oldValue = e.value;if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)e.value = value;//扩展点?afterNodeAccess(e);return oldValue;}}++modCount;//size太大,达到了capacity的0.75,需要扩容,X2if (++size > threshold)resize();//扩展点?afterNodeInsertion(evict);return null;}

hash:把key与其高16位异或,没有完美的哈希算法可以彻底避免碰撞,所以只能尽可能减少碰撞,在各方面权衡之后得到一个折中方案…

static final int hash(Object key) {int h;return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

扩容方法resize:

   final Node<K, V>[] resize() {Node<K, V>[] oldTab = table;int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;int oldThr = threshold;int newCap, newThr = 0;if (oldCap > 0) {//再次resize,容量*2if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {threshold = Integer.MAX_VALUE;return oldTab;} else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY && oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)newThr = oldThr << 1; // double threshold} else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in thresholdnewCap = oldThr;else {               //zero initial threshold signifies using defaults//为0时的初始化: 容量默认16,阈值0.75*16newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;newThr = (int) (DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);}if (newThr == 0) {//新的阈值float ft = (float) newCap * loadFactor;newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float) MAXIMUM_CAPACITY ? (int) ft : Integer.MAX_VALUE);}threshold = newThr;@SuppressWarnings({"rawtypes", "unchecked"})Node<K, V>[] newTab = (Node<K, V>[]) new HashMap.Node[newCap];table = newTab;if (oldTab != null) {for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {//迁移...}}return newTab;}

三、线程不安全

具体3表现(JDK1.8中):

1.多线程put时导致的数据丢失:

假设有2个线程A、B,假设A先计算出了要插入的位置,此时线程A时间片用完,B线程计算出了同样的位置,B插入之后,A再被调度运行。则B插入的数据丢失了。

2.JDK1.7,resize引起的死循环:

HashMap自动扩容时,当2个线程同时检测到元素个数超过 数组大小 × 负载因子。此时2个线程会在put()方法中调用了resize(),此方法中进行ReHash(即遍历原Entry数组,把所有的Entry重新Hash到新数组),两个线程同时修改一个链表结构会产生一个循环链表(JDK1.7中,会出现resize前后元素顺序倒置的情况)。接下来再想通过get()获取某一个元素,就会出现死循环。:)

链表头插法的会颠倒原来一个散列桶里面链表的顺序。在并发的时候原来的顺序被一个线程a颠倒了,而挂起线程b恢复后拿扩容前的节点和顺序继续完成第一次循环后,又遵循a线程扩容后的链表顺序重新排列链表中的顺序,最终形成了环。

这篇关于Java Collection - HashMap的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1041695

相关文章

Spring Boot集成Druid实现数据源管理与监控的详细步骤

《SpringBoot集成Druid实现数据源管理与监控的详细步骤》本文介绍如何在SpringBoot项目中集成Druid数据库连接池,包括环境搭建、Maven依赖配置、SpringBoot配置文件... 目录1. 引言1.1 环境准备1.2 Druid介绍2. 配置Druid连接池3. 查看Druid监控

Java中读取YAML文件配置信息常见问题及解决方法

《Java中读取YAML文件配置信息常见问题及解决方法》:本文主要介绍Java中读取YAML文件配置信息常见问题及解决方法,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要... 目录1 使用Spring Boot的@ConfigurationProperties2. 使用@Valu

创建Java keystore文件的完整指南及详细步骤

《创建Javakeystore文件的完整指南及详细步骤》本文详解Java中keystore的创建与配置,涵盖私钥管理、自签名与CA证书生成、SSL/TLS应用,强调安全存储及验证机制,确保通信加密和... 目录1. 秘密键(私钥)的理解与管理私钥的定义与重要性私钥的管理策略私钥的生成与存储2. 证书的创建与

浅析Spring如何控制Bean的加载顺序

《浅析Spring如何控制Bean的加载顺序》在大多数情况下,我们不需要手动控制Bean的加载顺序,因为Spring的IoC容器足够智能,但在某些特殊场景下,这种隐式的依赖关系可能不存在,下面我们就来... 目录核心原则:依赖驱动加载手动控制 Bean 加载顺序的方法方法 1:使用@DependsOn(最直

SpringBoot中如何使用Assert进行断言校验

《SpringBoot中如何使用Assert进行断言校验》Java提供了内置的assert机制,而Spring框架也提供了更强大的Assert工具类来帮助开发者进行参数校验和状态检查,下... 目录前言一、Java 原生assert简介1.1 使用方式1.2 示例代码1.3 优缺点分析二、Spring Fr

java使用protobuf-maven-plugin的插件编译proto文件详解

《java使用protobuf-maven-plugin的插件编译proto文件详解》:本文主要介绍java使用protobuf-maven-plugin的插件编译proto文件,具有很好的参考价... 目录protobuf文件作为数据传输和存储的协议主要介绍在Java使用maven编译proto文件的插件

Java中的数组与集合基本用法详解

《Java中的数组与集合基本用法详解》本文介绍了Java数组和集合框架的基础知识,数组部分涵盖了一维、二维及多维数组的声明、初始化、访问与遍历方法,以及Arrays类的常用操作,对Java数组与集合相... 目录一、Java数组基础1.1 数组结构概述1.2 一维数组1.2.1 声明与初始化1.2.2 访问

Javaee多线程之进程和线程之间的区别和联系(最新整理)

《Javaee多线程之进程和线程之间的区别和联系(最新整理)》进程是资源分配单位,线程是调度执行单位,共享资源更高效,创建线程五种方式:继承Thread、Runnable接口、匿名类、lambda,r... 目录进程和线程进程线程进程和线程的区别创建线程的五种写法继承Thread,重写run实现Runnab

Java 方法重载Overload常见误区及注意事项

《Java方法重载Overload常见误区及注意事项》Java方法重载允许同一类中同名方法通过参数类型、数量、顺序差异实现功能扩展,提升代码灵活性,核心条件为参数列表不同,不涉及返回类型、访问修饰符... 目录Java 方法重载(Overload)详解一、方法重载的核心条件二、构成方法重载的具体情况三、不构

Java通过驱动包(jar包)连接MySQL数据库的步骤总结及验证方式

《Java通过驱动包(jar包)连接MySQL数据库的步骤总结及验证方式》本文详细介绍如何使用Java通过JDBC连接MySQL数据库,包括下载驱动、配置Eclipse环境、检测数据库连接等关键步骤,... 目录一、下载驱动包二、放jar包三、检测数据库连接JavaJava 如何使用 JDBC 连接 mys