【Java】の基础——HashMap

哈希表

说道HashMap，不得不提起哈希表（即散列表）这个存储结构。
平时我们在线性表（数组）中存储数据，查找一个数据需要逐个比较。那么有没有什么办法能更快查找到数据呢？
举个例子：

存储 22 41 53 46 29 14 01 这7个数存在下标0-10的数组中

我们可以事先定义一个规则（称为-哈希函数）：

H(k) = key%p说白了就是对数组长度取余数。H(22)=22%11=0H(41)=41%11=8H(53)=53%11=9H(46)=46%11=2H(29)=29%11=7H(14)=14%11=3H(01)=01%11=1

存入数组结果是：

在查找的时候我们只要把key按照规则运算然后去查找就可以了，这就是哈希表。

但是，如果此时再存入 24，H(24)=24%11=2
我们会发现，根据规则查找到的位置2已经被人占用了，这种情况称为：哈希冲突。（本文就不从数据结构层面讨论解决哈希冲突的办法啦）

HashMap

Map

Map
提供了interface Entry

HashMap

首先我们看看HashMap的结构：

首先，它定义了一个Node:

    Node<K,V>{        int hash;        K key;        V value;        Node<K,V> next;    }

可以看出Node是一个链表的结点。

    Node<K,V>[] table;

而存储的主体table，则是Node的数组。

HashMap还有两个重要的值：

• 加载因子（默认0.75）：扩容的标准
• 容量（初始值16）：table的长度

我们可以结合HashMap创建的过程来看：

• 首先默认创建一个长度为16的数组。
• 当存入对象时，根据key的hashcode值对HashMap的容量求余数，决定该对象存放在数组中的位置。
  如果该位置已经有对象，则以链表的形式存储（jdk1.8之前用头插法，1.8用尾插法）。
• 当然，如果table数组已经占满75%（根据加载因子0.75），那么就对哈希表进行扩充，这个过程称为重新散列，将其容量扩大一倍。
• 此外，在jdk1.8中，如果一个链表节点数大于8，那么将其转化为红黑树进行存储。

HashTable

HashMap是HashTable的轻量级实现，HashMap 不是线程安全的
HashTable的方法都加了同步锁，因此是线程安全的。相应的，它的效率也较低。

ConcurrentMap

ConcurrentMap是线程安全的Map。
ConcurrentHashMap的同步机制和HashTable不同，它不是加synchronized关键字，而是基于lock操作的，这样的目的是保证同步的时候，锁住的不是整个对象
一个ConcurrentHashMap里包含一个Segment数组，Segment的结构和HashMap类似，是一种数组和链表结构， 一个Segment里包含一个HashEntry数组，每个HashEntry是一个链表结构的元素， 每个Segment守护者一个HashEntry数组里的元素,当对HashEntry数组的数据进行修改时，必须首先获得它对应的Segment锁。

TreeMap

TreeMap是一个有序的key-value集合，它是通过红黑树实现的。
该映射根据其键的自然顺序（升序）进行排序，或者根据创建映射时提供的 Comparator 进行排序，具体取决于使用的构造方法。

LinkedHashMap

LinkedHashMap 是HashMap的一个子类，保存了记录的插入顺序，在用Iterator遍历LinkedHashMap时，先得到的记录肯定是先插入的.也可以在构造时用带参数，按照应用次数排序。在遍历的时候会比HashMap慢，不过有种情况例外，当HashMap容量很大，实际数据较少时，遍历起来可能会比 LinkedHashMap慢，因为LinkedHashMap的遍历速度只和实际数据有关，和容量无关，而HashMap的遍历速度和他的容量有关。