從上表可以看出，Hash表是線性表和鏈表的綜合所得，根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義，可以得出粗劣的結(jié)論，Hash算法的存取速度要比數(shù)組差一些，但是比起單純的鏈表，在查找和存取方面卻要好多。如果要查找一個(gè)元素時(shí)，同樣的方式，通過Hash函數(shù)計(jì)算出這個(gè)元素的Hash值hashcode，然后通過這個(gè)hashcode值，直接找到跟這個(gè)hash值相對(duì)應(yīng)的線性格子，進(jìn)如該格子后，對(duì)這個(gè)格子存放的鏈表元素逐個(gè)進(jìn)行比較，直到找到對(duì)應(yīng)的hash值。在簡(jiǎn)單了解完Hash算法后，我們打開HashMap源碼初始化HashMap下面我們看看Map map = new HashMap();這段代碼究竟做了什么，發(fā)生了什么數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的變化。HashMap中幾個(gè)重要的屬性transient Entry[] table;用來保存key-value的對(duì)象Entry數(shù)組，也就是Hash表transient int size;返回HashMap的鍵值對(duì)個(gè)數(shù)final float loadFactor;負(fù)載因子，用來決定Entry數(shù)組是否擴(kuò)容的因子，HashMap默認(rèn)是0.75fint threshold;重構(gòu)因子，(capacity * load factor)負(fù)載因子與Entry[]數(shù)組容積的乘值publicclassHashMap<K,V>extendsAbstractMap<K,V>implementsMap<K,V>,Cloneable,Serializable{intthreshold;finalfloatloadFactor;transientEntry[]table;staticfinalfloatDEFAULT_LOAD_FACTOR=0.75f;staticfinalintDEFAULT_INITIAL_CAPACITY=16;publicHashMap(intinitialCapacity,floatloadFactor){if(initialCapacity<0)thrownewIllegalArgumentException("Illegalinitialcapacity:"+initialCapacity);if(initialCapacity>MAXIMUM_CAPACITY)initialCapacity=MAXIMUM_CAPACITY;if(loadFactor<=0||Float.isNaN(loadFactor))thrownewIllegalArgumentException("Illegalloadfactor:"+loadFactor);//Findapowerof2>=initialCapacityintcapacity=1;while(capacity<initialCapacity)capacity<<=1;this.loadFactor=loadFactor;threshold=(int)(capacity*loadFactor);table=newEntry[capacity];init();}以public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)構(gòu)造函數(shù)為例，另外兩個(gè)構(gòu)造函數(shù)實(shí)際上也是以同種方式來構(gòu)建HashMap.首先是要確定hashMap的初始化的長(zhǎng)度，這里使用的策略是循環(huán)查出一個(gè)大于initialCapacity的2的次方的數(shù)，例如initialCapacity的值是10，那么大于10的數(shù)是2的4次方，也就是16，capacity的值被賦予了16，那么實(shí)際上table數(shù)組的長(zhǎng)度是16，之所以采用這樣的策略來構(gòu)建Hash表的長(zhǎng)度，是因?yàn)?的次方運(yùn)算對(duì)于計(jì)算機(jī)來說是有相當(dāng)?shù)男省oadFactor，被稱為負(fù)載因子，HashMap的默認(rèn)負(fù)載因子是0.75fthreshold，接下來是重構(gòu)因子，由負(fù)載因子和容量的乘機(jī)組成，它表示當(dāng)HashMap元素被存放了多少個(gè)之后，需要對(duì)HashMap進(jìn)行重構(gòu)。通過這一系列的計(jì)算和定義后，初始化Entry[] table;put(key,value)接下來看一對(duì)key-value是如何被存放到HashMap中：put(key,value)publicVput(Kkey,Vvalue){if(key==null)returnputForNullKey(value);inthash=hash(key.hashCode());inti=indexFor(hash,table.length);System.out.access(this);returnoldValue;}}modCount++;addEntry(hash,key,value,i);returnnull;}staticinthash(inth){h^=(h>>>20)^(h>>>12);returnh^(h>>>7)^(h>>>4);}staticintindexFor(inth,intlength){returnh&(length-1);}這里是整個(gè)hash的關(guān)鍵，請(qǐng)打開源碼查看一步一步查看。hash(key.hashCode())計(jì)算出key的hash碼 //對(duì)于hash()的算法，這里有一篇分析很透徹的文章<HashMap hash方法分析>indexFor(hash, table.length)通過一個(gè)與算法計(jì)算出來，該key應(yīng)在存放在Hash表的哪個(gè)格子中。for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next)然后再遍歷table[i]格中的鏈表，判斷是否已經(jīng)存在一樣的key，如果存在一樣的key值，那么就用新的value覆蓋舊的value，并把舊的value值返回。addEntry(hash, key, value, i)如果經(jīng)過遍歷鏈表沒有發(fā)現(xiàn)同樣的key，那么進(jìn)行addEntry函數(shù)的操作，增加當(dāng)前key到hash表中的第i個(gè)格子中的鏈表中voidaddEntry(inthash,Kkey,Vvalue,intbucketIndex){Entry<K,V>e=table[bucketIndex];table[bucketIndex]=newEntry<K,V>(hash,key,value,e);if(size++>=threshold)resize(2*table.length);}Entry<K,V> e = table[bucketIndex]; 創(chuàng)建一個(gè)Entry對(duì)象來存放鍵值（ps:Entry對(duì)象是一個(gè)鏈表對(duì)象）table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);將Entry對(duì)象添加到鏈表中if (size++ >= threshold) resize(2 * table.length);最后將size進(jìn)行自增，判斷size值是否大于重構(gòu)因子，如果大于那么就是用resize進(jìn)行擴(kuò)容重構(gòu)。voidresize(intnewCapacity){Entry[]oldTable=table;intoldCapacity=oldTable.length;if(oldCapacity==MAXIMUM_CAPACITY){threshold=Integer.MAX_VALUE;return;}Entry[]newTable=newEntry[newCapacity];transfer(newTable);table=newTable;threshold=(int)(newCapacity*loadFactor);}這里為什么是否需要擴(kuò)容重構(gòu)，其實(shí)是涉及到負(fù)載因子的性能問題loadFactor負(fù)載因子上面說過loadFactor是一個(gè)hashMap的決定性屬性，HashSet和HashMap的默認(rèn)負(fù)載因子都是0.75，它表示，如果哈希表的容量超過3/4時(shí)，將自動(dòng)成倍的增加哈希表的容量，這個(gè)值是權(quán)衡了時(shí)間和空間的成本，如果負(fù)載因子較高，雖然會(huì)減少對(duì)內(nèi)存空間的需求，但也會(huì)增加查找數(shù)據(jù)的時(shí)間開銷，無(wú)論是put()和get()都涉及到對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查找的動(dòng)作，所以負(fù)載因子是不適宜設(shè)置過高
get(key)接下來看看get(key)做了什么publicVget(Objectkey){if(key==null)returngetForNullKey();inthash=hash(key.hashCode());for(Entry<K,V>e=table[indexFor(hash,table.length)];e!=null;e=e.next){Objectk;if(e.hash==hash&&((k=e.key)==key||key.equals(k)))returne.value;}returnnull;}這些動(dòng)作似乎是跟put(key，value)相識(shí)，通過hash算法獲取key的hash碼，再通過indexFor定位出該key存在于table的哪一個(gè)下表，獲取該下標(biāo)然后對(duì)下標(biāo)中的鏈表進(jìn)行遍歷比對(duì)，如果有符合就直接返回該key的value值。keySet()這里還涉及另一個(gè)問題，上面說了HashMap是跟set沒有任何親屬關(guān)系，但map也一樣實(shí)現(xiàn)了keySet接口，下面譜析一下keySet在hashMap中是如何實(shí)現(xiàn)的，這里給出部分代碼，請(qǐng)結(jié)合源碼查看publicKnext(){returnnextEntry().getKey();}finalEntry<K,V>nextEntry(){if(modCount!=expectedModCount)thrownewConcurrentModificationException();Entry<K,V>e=next;if(e==null)thrownewNoSuchElementException();if((next=e.next)==null){Entry[]t=table;while(index<t.length&&(next=t[index++])==null);}current=e;returne;}代碼很簡(jiǎn)單，就是對(duì)每個(gè)格子里面的鏈表進(jìn)行遍歷，也正是這個(gè)原因，當(dāng)我們依次將key值put進(jìn)hashMap中，但在使用map.entrySet().iterator()進(jìn)行遍歷時(shí)候卻不是put時(shí)候的順序。擴(kuò)容在前面說到put函數(shù)的時(shí)候，已經(jīng)提過了擴(kuò)容的問題if(size++>=threshold)resize(2*table.length);這里一個(gè)是否擴(kuò)容的判斷，當(dāng)數(shù)據(jù)達(dá)到了threshold所謂的重構(gòu)因子，而不是HashMap的最大容量，就進(jìn)行擴(kuò)容。voidresize(intnewCapacity){Entry[]oldTable=table;intoldCapacity=oldTable.length;if(oldCapacity==MAXIMUM_CAPACITY){threshold=Integer.MAX_VALUE;return;}Entry[]newTable=newEntry[newCapacity];transfer(newTable);table=newTable;threshold=(int)(newCapacity*loadFactor);}voidtransfer(Entry[]newTable){Entry[]src=table;intnewCapacity=newTable.length;for(intj=0;j<src.length;j++){Entry<K,V>e=src[j];if(e!=null){src[j]=null;do{Entry<K,V>next=e.next;inti=indexFor(e.hash,newCapacity);e.next=newTable[i];newTable[i]=e;e=next;}while(e!=null);}}}transfer方法實(shí)際上是將所有的元素重新進(jìn)行一些hash，這是因?yàn)槿萘孔兓耍總€(gè)元素相對(duì)應(yīng)的hash值也會(huì)不一樣。使用HashMap1.不要再高并發(fā)中使用HashMap，HashMap是線程不安全，如果被多個(gè)線程共享之后，將可能發(fā)生不可預(yù)知的問題。2.如果數(shù)據(jù)大小事固定的，最好在初始化的時(shí)候就給HashMap一個(gè)合理的容量值，如果使用new HashMap()默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，重構(gòu)因子的值是16*0.75=12，當(dāng)HashMap的容量超過了12后，就會(huì)進(jìn)行一系列的擴(kuò)容運(yùn)算，重建一個(gè)原來成倍的數(shù)組，并且對(duì)原來存在的元素進(jìn)行重新的hash運(yùn)算，如果你的數(shù)據(jù)是有成千上萬(wàn)的，那么你的成千上萬(wàn)的數(shù)據(jù)也要跟這你的擴(kuò)容不斷的hash，這將產(chǎn)生高額的內(nèi)存和cpu的大量開銷。當(dāng)然啦，HashMap的函數(shù)還有很多，不過都是基于table的鏈表進(jìn)行操作，當(dāng)然也就是hash算法，Map & hashMap在平時(shí)我們的應(yīng)用非常多，最重要的是我們要對(duì)每句代碼中每塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)變化心中有數(shù)。上面主要是參考了jdk源碼，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和一些相關(guān)資料本著好記性不如爛博客的精神記錄下來，希望朋友們?nèi)绻l(fā)覺哪里不對(duì)請(qǐng)指出來，虛心請(qǐng)教新聞熱點(diǎn)
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