HashMap在Java的使用中占据着很重要的地位,平时使用的时候,相信很多Java程序员都知道在定义HashMap的时候,给它设置一个初始容量,以便减少hashMap扩容(resize)带来的额外开销,比如像我同(zi)事(ji)的这段代码:
HashMap死循环是一个比较常见、也是比较经典的面试题,在大厂的面试中也经常被问到。HashMap的死循环问题只在JDK1.7版本中会出现,主要是HashMap自身的工作机制,再加上并发操作,从而导致出现死循环。JDK1.8以后,官方彻底解决了这个问题。
在 Java 开发中少不了使用 HashMap,但是通常使用 HashMap 时就是简单的进行 new 一下就可以开始使用了。比如这样:
HashMap的数据结构采用“链表散列”结构,即一个链表和一个数组,数组称为hash table,链表成为链表数组。HashMap通过key的hashCode来计算index,然后将key-value对存放在hash table的对应位置。如果出现hash冲突,就将数据存放在链表中。HashMap主要由Node[] table、size和loadFactor三个字段组成。
HashMap 根据是一个键值对集合,采用 hashCode 值存储数据,大多数情况下可以直接定位到它的值,因而具有很快的访问速度,但遍历顺序却是不确定的。HashMap 最多只允许一条记录的键为 null。
项目中,看到大家已经意识到初始化HashMap时给Map指定初始容量大小,甚是欣慰。但仔细一看,发现事情好像又有一些不对头。虽然指定了大小,却让性能变得更加糟糕了。
在HashMap中,indexFor方法其实主要是将hashcode换成链表数组中的下标。
通过查看Java JDK1.8putVal()源码可看到,有两种情况可能会触发扩容。
HashMap 死循环是一个比较常见、比较经典的问题,在日常的面试中出现的频率比较高,所以接下来咱们通过图解的方式,带大家彻底理解死循环的原因。
当HashMap中的元素个数超过数组大小(数组长度)*loadFactor(负载因子)时,就会进行数组扩容,loadFactor的默认值(DEFAULT_LOAD_FACTOR)是0.75,这是一个折中的取值。也就是说,默认情况下,数组大小为16,那么当HashMap中的元素个数超过16×0.75=12(这个值就是阈值或者边界值threshold值)的时候,就把数组的大小扩展为2×16=32,即扩大一倍,然后重新计算每个元素在数组中的位置,而这是一个非常耗性能的操作,所以如果我们已经预知HashMap中元素的个数,那么预知元素的个数能够有效的提高HashMap的性能。
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY=1<<4; 也就是默认的数组大小是16个,而在HashMap的源码中可以发现HashMap扩容方法如下,就是说当HashMap里存储元素的个数大于threshold(capacity*loadFactor时,会进行扩容,一般都会扩大成为原大小的一倍(总之是%2=0的一个newCapacity),之所以需要和2的幂相关,是因为散列表的hash算法是根据移位来进行计算的,而我们都知道计算机是二进制的,移位也只能是进行*2或者/2因此,扩容的大小要符合这个标准,否则会造成没必要的浪费甚至错误。
一位2年工作经验的小伙伴面试时被问到,说,HashMap什么时候扩容,为什么要扩容?这个问题本身不是很难,但是这位小伙伴对底层实现原理没有太多关注,所以,被这个问题难住了。
Java中的HashMap是一个常用的数据结构,底层实现由数组和链表(或红黑树)组成。随着插入元素的增多,HashMap需要扩容以维持高效的性能。本文将深入解析HashMap的扩容机制——resize()方法,通过逐行代码解释其实现原理和背后的设计思想。
答:当我们往 HashMap 中 put 元素时,先根据 key 的 hash 值得到这个 Entry 元素在数组中的位置(即下标),然后把这个 Entry 元素放到对应的位置中,如果这个 Entry 元素所在的位子上已经存放有其他元素就在同一个位子上的 Entry 元素以链表的形式存放,新加入的放在链头,从 HashMap 中 get Entry 元素时先计算 key 的 hashcode,找到数组中对应位置的某一 Entry 元素,然后通过 key 的 equals 方法在对应位置的链表中找到需要的 Entry 元素,所以 HashMap 的数据结构是数组和链表的结合,此外 HashMap 中 key 和 value 都允许为 null,key 为 null 的键值对永远都放在以 table[0] 为头结点的链表中。
经常有些面试官会问,是否了解过 HashMap 在多线程环境下使用时可能会发生死循环,导致服务器 cpu 100% 的线上故障?
关于 HashMap 阿粉相信大家再面试的时候,是非常容易被问到的,为什么呢?因为至少是在 JDK8 出来之后,非常容易被问到关于 HashMap 的知识点,而如果对于没有研究过他的源代码的同学来说,这个可能只是说出一部分来,比如线程安全,链表+红黑树,以及他的扩容等等,今天阿粉就来把 HashMap 上面大部分会被在面试中问到的内容,做个总结。
HashMap基于哈希表的 Map 接口的实现。此实现提供所有可选的映射操作,并允许使用 null 值和 null 键。(除了不同步和允许使用 null 之外,HashMap 类与 Hashtable 大致相同。)此类不保证映射的顺序,特别是它不保证该顺序恒久不变。
HashMap是Java程序员使用频率最高的用于映射键值对(key和value)处理的数据类型。随着JDK版本的跟新,JDK1.8对HashMap底层的实现进行了优化,列入引入红黑树的数据结构和扩容的优化等。本文结合JDK1.7和JDK1.8的区别,深入探讨HashMap的数据结构实现和功能原理。 Java为数据结构中的映射定义了一个接口java.uti.Map,此接口主要有四个常用的实现类,分别是HashMap,LinkedHashMap,Hashtable,TreeMap,IdentityHashMap。本篇文章主要讲解HashMap以及底层实现原理。
HashMap在底层数据结构上采用了数组+链表+红黑树,通过散列映射来存储键值对数据因为在查询上使用散列码(通过键生成一个数字作为数组下标,这个数字就是hash code)所以在查询上的访问速度比较快,HashMap最多允许一对键值对的Key为Null,允许多对键值对的value为Null。它是非线程安全的。在排序上面是无序的。
HashMap 最大值是1 << 30。 << 这个是 Java 使用的移位操作符,运行的结果为 2^30,这个在源码的注释中已经明确说明。
Header HashMap 在平时 Java/Android 开发中,是绝大多数开发者都普遍使用的集合类。 它内部是基于哈希表实现的键值对存储,继承 AbstractMap 并且实现了 Map 接口。 而对于它的 get/put 使用方法相信大家都已经到了炉火纯青的地步。虽然都会用,却可能没有好好深入探讨过 HashMap 内部的实现原理。正好趁着有时间,今天就给大家一步步地解析 HashMap 的内部实现原理。 在这就基于了 Java 1.7 的源代码来讲解了,Java 1.8 的 HashMap 源码
HashMap作为最常用集合之一,继承自AbstractMap。JDK8的HashMap实现与JDK7不同,新增了红黑树作为底层数据结构,结构变得复杂,效率变得更高。为满足自身需要,也重新实现了很多AbstractMap中的方法。本文会围绕HashMap,详细探讨HashMap的底层数据结构、扩容机制、并发环境下的死循环问题等。
集合体系的源码中,Map中的HashMap的设计堪称最经典,涉及数据结构、编程思想、哈希计算等等,在日常开发中对于一些源码的思想进行参考借鉴还是很有必要的。
https://blog.csdn.net/eaphyy/article/details/84386313
HashMap是Java中最常用的数据结构之一,用于存储键值对。其设计目标之一是提高查找、插入和删除操作的效率。为了实现这一目标,HashMap采用了许多优化策略,其中之一就是将长度设置为2的幂次方。下面将详细解释为什么HashMap的长度是2的幂次方,并提供相关代码片段来支持这一观点。
集合是Java开发日常开发中经常会使用到的,而作为一种典型的K-V结构的数据结构,HashMap对于Java开发者一定不陌生。
HashMap内部实现原理是数组+链表,通过散列算法将key值散列到数组中,如果到相同的位置,则通过拉链法解决散列冲突。在JDK8中新增了红黑树结构,当HashMap中的散列冲突链表结构超过8个数据时,会从链表结构转换为红黑树结构。
在正式讨论HashMap之前,我们有必要把Map家族的继承实现关系展示出来,方便理解后续的内容。
这个问题是在面试时常问的几个问题,一般在问这个问题之前会问Hashmap和HashTable的区别?面试者一般会回答:hashtable是线程安全的,hashmap是线程不安全的。
HashMap 数据结构为 数组+链表(JDk1.7),JDK1.8中增加了红黑树,其中:链表的节点存储的是一个 Entry 对象,每个Entry 对象存储四个属性(hash,key,value,next)
HashMap 也是比较常用的 Java 集合框架类,该类涉及到的知识比较多,包括数组、链表、红黑树等等,还有一些高效巧妙的计算,并且这个类经过几个版本的改进,不同版本之间是有些差异的,这里都是基于 JDK8 源码。照常的源码翻译,看看你能否回答下面的几个问题?(一些地方真的很难翻译,大家看看就好)
假设加载因子是0.5,HashMap初始化容量是16,当HashMap中有16 * 0.5=8个元素时,HashMap就会进行扩容操作。
Map 是一种存储键值对的集合。Map 集合可以根据 key 快速查找对应的 value 值。HashMap 是 Map 类型的一中。
这个 HashMap 的数据结构,面试官这个问题,属于那种可大可小的,往大了说,那就是需要你把所有的关于 HashMap 中的内容都详细的解释明白,但是如果要是往小了说,那就是介绍一下内部结构,就可以了。
HashMap是Java中常用的一种数据结构,它以键值对的形式存储数据,具有高效的查找、插入和删除操作。本文将详细介绍HashMap的底层实现原理,包括哈希技术、底层数据结构和扩容机制,帮助读者深入理解HashMap的工作原理。
大神陈皓已经在疫苗:JAVA HASHMAP的死循环一文中详细描述了HashMap多线程下产生死循环的原因,我仔细研读了这篇大作,做了一些笔记,加上自己的一些理解 整理出一些信息,发出来与大家交流交流。
众所周知,hashmap和Arraylist作为java中非常重要的一种数据结构,应用场景非常广泛,这篇文章主要针对HashMap和ArrayList的扩容机制进行分析。
HashMap、Hashtable、ConcurrentHashMap的原理与区别
备注:本文 jdk版本为 1.7,主要是为了帮助小白入门的,大佬请绕道。入门后自己去推敲高版本的jdk源代码。
HashMap作为我们熟悉的一种集合,可以说是面试必考题。简单的使用,再到原理、数据结构,还可以延伸到并发,可以说,就一个HashMap,能聊半个小时。
HashMap和Hashtable都是用hash算法来决定其元素的存储,因此HashMap和Hashtable的hash表包含如下属性:
HashMap是日常开发中经常会用到的一种数据结构,在介绍HashMap的时候会涉及到很多术语,比如时间复杂度O、散列(也叫哈希)、散列算法等,这些在大学课程里都有教过,但是由于某种不可抗力又还给老师了,在深入学习HashMap之前先了解HashMap设计的思路以及以及一些重要概念,在后续分析源码的时候就能够有比较清晰的认识。
上篇分析了HashMap的设计思想以及Java7和Java8源码上的实现,当然还有一些”坑”还没填完,比如大家都知道HashMap是线程不安全的数据结构,多线程情况下HashMap会引起死循环引用,它是怎么产生的?Java8引入了红黑树,那是怎么提高效率的?本篇先填第一个坑,还是以图解的形式加深理解。
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HashMap是面试必备的一个知识点,无论你是初级中级还是高级,基本上逃不过这个问题,下面的内容很简单,只要你理解了其中的含义,这对你使用hashmap和面试都是很有帮助的。
HashMap是基于哈希表实现的,每一个元素是一个key-value对,其内部通过单链表解决冲突问题,容量不足(超过了阀值)时,同样会自动增长。
JDK7中当我们用头插法 对旧table数据重定位到新table的时候我们知道是会行程环的,环产生的核心函数transfer如下,其中重点关注部分以标出。
在Java和Android编程中,我们经常使用类似ArrayList,HashMap等这些容器。这些容器少则存储几条,多则上千甚至更多。作为性能调优的一部分,容器调优往往被我们忽略,本文将尝试探索阐述一些关于容器调优中的扩容问题。虽然以Java为例,但是也同样适用于其他编程语言。
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