【Java基礎】HashMap原理詳解

• HashMap的實現
• • 1. 數組
  • 2.線性鏈表
  • 3.紅黑樹
  • • 3.1概述
    • 3.2性質
  • 4.HashMap擴容死鎖
  • 5. BATJ一線大廠技術棧

HashMap的實現

• ConcurrentHashMap從JDK1.5開始隨著java.util.concurrent包一起引入JDK，主要為了解決HashMap線程不安全，和HashTable效率不高的問題
• HashMap在多線程編程中是線程不安全的，而HashTable使用Synchronized修飾方法而效率低
• ConcurrentHashMap是一個在多線程環境下，線程安全且高性能的HashMap解決方案
• 底層實現：數組+鏈表+紅黑樹（since JDK1.8）

@Testpublic void test() {ConcurrentHashMap<Integer, String> map = new ConcurrentHashMap<>();map.put(1, "a");map.put(2, "b");map.put(3, "c");Set<Map.Entry<Integer, String>> entrySet = map.entrySet();for (Map.Entry<Integer, String> entry : entrySet) {Integer key = entry.getKey();String value = entry.getValue();System.out.println(key + " " + value);}System.out.println(map.get(1));}

1. 數組

• 使用一段連續存儲單元存儲數據，對于指定下標的查找，時間復雜度為O(1)，對于一般的插入刪除操作，涉及數組元素的移動，其平均時間復雜度為O(n)
• 通過Object.hashCode()方法得到固定長度哈希值，然后對數組長度取余，得到Object在數組中的坐標
• 默認初始化長度:16，數組長度一定是2的倍數

2.線性鏈表

• 對于鏈表的新增、刪除操作，在查找到操作位置后，只需要處理結點間的引用即可，時間復雜度為O(1)
• 查找操作需要遍歷鏈表的所有結點，復雜度為O(n)
• 解決哈希沖突，避免數據被覆蓋

3.紅黑樹

3.1概述

• 當哈希沖突嚴重時，鏈表冗長導致效率低下
• 紅黑樹是一種接近平衡的二叉搜索樹，在每個結點上增加一個存儲位表示結點的顏色，可以是Red或Black。
• 通過對任何一條從根到葉子的路徑上，由于各個結點著色方式的限制，紅黑樹確保沒有一條路徑會比其他路徑長出兩倍，因此接近平衡。
• 支持查找、插入、刪除等操作，平均時間復雜度為O(logn)

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-NnWwAoYR-1589878270141)(Untitled.png)]

3.2性質

• 每個結點要么是紅的，要么是黑的
• 根結點是黑的
• 葉結點都是黑的
• 如果一個結點是紅的，那么兩個兒子都是黑的
• 對于任意結點而言，到葉結點的每條路徑都包含相同數目的黑結點
  

4.HashMap擴容死鎖

• 擴容因子：0.75
• 鏈表轉紅黑樹時，鏈表長度為8

import java.util.HashMap; import java.util.Map; import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;public class DevThread implements Runnable {private static Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();private static AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();@Overridepublic void run() {while (atomicInteger.get() < 1000 * 1000) {map.put(atomicInteger.get(), atomicInteger.get());atomicInteger.incrementAndGet();}} }public class MapDeadLock {public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i <10 ; i++) {new Thread(new DevThread()).start();}} }

5. BATJ一線大廠技術棧

• 分布式架構
• 微服務架構
• 源碼分析
• 并發編程
• 性能優化
• 數據結構與算法
• 高并發實戰
• 工程化協作

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【Java基础】HashMap原理详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。