韶关市建设局网站,惠州seo工作室,海外代发货平台,wordpress个人博客多大空间#x1f4cc;《每天读一个JDK源码》之HashMap解读
#x1f517;源码定位#xff1a;java.util.HashMap#xff08;建议IDE对照阅读#xff09; 今天我们来破解Java集合框架中最精妙的艺术品——HashMap#xff01;它不仅是面试必考题#xff08;出现率99%#xff09;《每天读一个JDK源码》之HashMap解读
源码定位java.util.HashMap建议IDE对照阅读 今天我们来破解Java集合框架中最精妙的艺术品——HashMap它不仅是面试必考题出现率99%更是理解数据结构设计的绝佳范例。准备好了吗让我们开启这段源码探险之旅 源码全景地图JDK1.8版
// 核心数据结构
transient NodeK,V[] table; // 哈希桶数组长度总是2的幂
static class NodeK,V implements Map.EntryK,V {final int hash; // 关键字段1扰动后的哈希值final K key; // 关键字段2V value;NodeK,V next; // 1.8保留链表结构
}// 红黑树节点当链表长度≥8时转换
static final class TreeNodeK,V extends LinkedHashMap.EntryK,V {TreeNodeK,V parent; TreeNodeK,V left;TreeNodeK,V right;TreeNodeK,V prev; // 维持双向链表特性
}核心实现原理 哈希算法演进史
// JDK1.7的扰动函数4次位运算5次异或
h ^ (h 20) ^ (h 12);
return h ^ (h 7) ^ (h 4);// JDK1.8优化1次位运算1次异或
static final int hash(Object key) {int h;return (key null) ? 0 : (h key.hashCode()) ^ (h 16);
}图示扰动函数将高位特征融入低位减少哈希碰撞 ⚔️ 哈希冲突解决方案对比
特性JDK1.7JDK1.8数据结构数组单向链表数组链表/红黑树插入方式头插法多线程成环风险尾插法解决死链问题树化阈值无链表长度≥8且桶数量≥64退化阈值无树节点≤6时退化为链表 ️ 扩容机制源码解析JDK1.8
final NodeK,V[] resize() {// 旧容量翻倍必须保持2的幂newCap oldCap 1; // 重新分配节点精妙之处if (e.next null) // 单节点newTab[e.hash (newCap - 1)] e;else if (e instanceof TreeNode) // 树节点拆分((TreeNodeK,V)e).split(this, newTab, j, oldCap);else { // 链表优化重组不需要重新计算哈希NodeK,V loHead null, loTail null; // 低位链NodeK,V hiHead null, hiTail null; // 高位链do {// 判断是否需要移动的魔法公式if ((e.hash oldCap) 0) { ... }} while ((e next) ! null);}
}扩容时链表节点通过hash oldCap判断是否需要移动时间复杂度从O(n)降为O(1) 扩容过程介绍 截自某平台的的评论区 并发问题深度警示
// JDK1.7头插法导致死链的典型场景
void transfer(Entry[] newTable) {EntryK,V e src[j];while (e ! null) {EntryK,V next e.next;int i indexFor(e.hash, newCapacity); e.next newTable[i]; // ❌多线程可能形成循环引用newTable[i] e;e next;}
}1.8改用尾插法红黑树重组策略但HashMap仍是非线程安全的 高频面试题精选
为什么负载因子默认0.75空间与时间的平衡点为什么树化阈值是8泊松分布计算链表长度8的概率仅0.000006%为什么用红黑树不用AVL树综合查询与更新效率为什么容量必须是2的幂通过(n-1) hash快速定位桶 版本对比总结表
对比维度JDK1.7JDK1.8数据结构数组链表数组链表/红黑树哈希计算9次位扰动2次位扰动节点插入头插法尾插法扩容后索引计算全部重新计算hash利用高位bit判断最大容量130130但实际受VM限制 LeetCode实战推荐
两数之和HashMap经典应用设计哈希集合实现原理练习LRU缓存机制LinkedHashMap实战字母异位词分组哈希设计技巧 灵魂拷问为什么HashMap的树化不直接采用整个哈希表结构树化欢迎在评论区留下你的思考 下期关键词预告#线程安全 #CAS机制 #分段锁 #并发度优化 #sizeCtl控制
