分析JDK的HashMap的原理
这篇文章主要介绍“分析JDK的HashMap的原理”，在日常操作中，相信很多人在分析JDK的HashMap的原理问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”分析JDK的HashMap的原理”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！
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1. 特性
我们可以用任何类作为HashMap的key，但是对于这些类应该有什么限制条件呢？且看下面的代码：
public class Person {
private String name;
public Person(String name) {
this.name = name;
}
}
MaptestMap = new HashMap<>();
testMap.put(new Person("hello"), "world");
testMap.get(new Person("hello")); // ---> null本是想取出具有相等字段值Person类的value，结果却是null。对HashMap稍有了解的人看出来——Person类并没有override hashcode方法，导致其继承的是Object的hashcode（返回是其内存地址），两次new出来的Person对象并不equals——这也是为什么在工程项目中常用不变类（如String、Integer等）做为HashMap的key的原因。那么，HashMap是如何利用hashcode给key做索引的呢？
2. 原理
首先，我们来看《Thinking in Java》中一个简单HashMap的实现方案：
//: containers/SimpleHashMap.java
// A demonstration hashed Map.
import java.util.*;
import net.mindview.util.*;
public class SimpleHashMapextends AbstractMap{
// Choose a prime number for the hash table size, to achieve a uniform distribution:
static final int SIZE = 997;
// You can't have a physical array of generics, but you can upcast to one:
@SuppressWarnings("unchecked")
LinkedList<1mapentry>[] buckets =
new LinkedList[SIZE];
public V put(K key, V value) {
V oldValue = null;
int index = Math.abs(key.hashCode()) % SIZE;
if(buckets[index] == null)
buckets[index] = new LinkedList<1mapentry>();
LinkedList<1mapentry> bucket = buckets[index];
MapEntrypair = new MapEntry(key, value);
boolean found = false;
ListIterator<1mapentry> it = bucket.listIterator();
while(it.hasNext()) {
MapEntryiPair = it.next();
if(iPair.getKey().equals(key)) {
oldValue = iPair.getValue();
it.set(pair); // Replace old with new
found = true;
break;
}
}
if(!found)
buckets[index].add(pair);
return oldValue;
}
public V get(Object key) {
int index = Math.abs(key.hashCode()) % SIZE;
if(buckets[index] == null) return null;
for(MapEntryiPair : buckets[index])
if(iPair.getKey().equals(key))
return iPair.getValue();
return null;
}
public Set<1map.entry> entrySet() {
Set<1map.entry> set= new HashSet<1map.entry>();
for(LinkedList<1mapentry> bucket : buckets) {
if(bucket == null) continue;
for(MapEntrympair : bucket)
set.add(mpair);
}
return set;
}
public static void main(String[] args) {
SimpleHashMapm =
new SimpleHashMap();
m.putAll(Countries.capitals(25));
System.out.println(m);
System.out.println(m.get("ERITREA"));
System.out.println(m.entrySet());
}
}SimpleHashMap构造一个hash表来存储key，hash函数是取模运算Math.abs(key.hashCode()) % SIZE，采用链表法解决hash冲突；buckets的每一个槽位对应存放具有相同（hash后）index值的Map.Entry，如下图所示：
JDK的HashMap的实现原理与之相类似，其采用链地址的hash表table存储Map.Entry：
/**
* The table, resized as necessary. Length MUST Always be a power of two.
*/
transient Entry[] table = (Entry[]) EMPTY_TABLE;
static class Entryimplements Map.Entry{
final K key;
V value;
Entrynext;
int hash;
…
}Map.Entry的index是对key的hashcode进行hash后所得。当要get key对应的value时，则对key计算其index，然后在table中取出Map.Entry即可得到，具体参看代码：
public V get(Object key) {
if (key == null)
return getForNullKey();
Entryentry = getEntry(key);
return null == entry ? null : entry.getValue();
}
final EntrygetEntry(Object key) {
if (size == 0) {
return null;
}
int hash = (key == null) ? 0 : hash(key);
for (Entrye = table[indexFor(hash, table.length)];
e != null;
e = e.next) {
Object k;
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
return e;
}
return null;
}可见，hashcode直接影响HashMap的hash函数的效率——好的hashcode会极大减少hash冲突，提高查询性能。同时，这也解释开篇提出的两个问题：如果自定义的类做HashMap的key，则hashcode的计算应涵盖构造函数的所有字段，否则有可能得到null。
到此，关于“分析JDK的HashMap的原理”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注创新互联网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！
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