【JavaP6大纲】Java基础篇:HashMap底层原理

简介: 【JavaP6大纲】Java基础篇:HashMap底层原理

HashMap底层原理?


HashMap是Map的一个实现类,它是以键值对存储数据的,Key-Value都是Map Entry中的属性。当我们向HashMap中存放一个元素(k1,v1),先根据k1的hashCode方法来决定在数组中存放的位置。如果这个位置没有其它元素,将(k1,v1)直接放入一个Node类型的数组中,当元素加到12的时候,底屈会进行扩容,扩容为原来的2倍。如果该位置已经有其它元素(k2.V2),那就调用k1的equals方法和k2进行比较二个元素是否相同,如果结果为true,说明二个元素是一样的,用v1替换v2,如果返回值为false, 个元素不 样,就用链表的形式将(k1.v1)存放。不过当链表中的数据较多时,查询的效率会下降,所以在JDK1.8版本后做了 个升级,HashMap存储数据结构链表长度超过8目数组长度大于64时数据结构,会将链表替换成红黑树才会树化时,会将链表替换成红黑树,来提高查找效率,因为于搜索,插入,删除操作多的情况下,使用红黑树的效率要高一些。因为红黑树是一种特殊的二叉查找树, 叉查找树所有节点的左子树都小于该节点,所有节点的右子树都大于该节点,就可以通过大小比较关系来进行快速的检索。在红黑树上插入或者删除一个节点之后,红黑树就发生了变化,但它不再是颗红黑树时,可以通过左旋和右旋,保证每次插入最多只需要三次旋转就能达到平衡,因为红黑树强制约束了从根到叶子的最长的路径不多于最短的路径的两倍长,插入、删除和查找某个值的最坏情况时间都要求与树的高度成比例,这个在高度上的理论上限允许红黑树在最坏情况下都是高效的。

相关文章
|
2月前
|
存储 安全 Java
Java 集合框架中的老炮与新秀:HashTable 和 HashMap 谁更胜一筹?
嗨,大家好,我是技术伙伴小米。今天通过讲故事的方式,详细介绍 Java 中 HashMap 和 HashTable 的区别。从版本、线程安全、null 值支持、性能及迭代器行为等方面对比,帮助你轻松应对面试中的经典问题。HashMap 更高效灵活,适合单线程或需手动处理线程安全的场景;HashTable 较古老,线程安全但性能不佳。现代项目推荐使用 ConcurrentHashMap。关注我的公众号“软件求生”,获取更多技术干货!
48 3
|
2月前
|
存储 缓存 算法
HashMap深度解析:从原理到实战
HashMap,作为Java集合框架中的一个核心组件,以其高效的键值对存储和检索机制,在软件开发中扮演着举足轻重的角色。作为一名资深的AI工程师,深入理解HashMap的原理、历史、业务场景以及实战应用,对于提升数据处理和算法实现的效率至关重要。本文将通过手绘结构图、流程图,结合Java代码示例,全方位解析HashMap,帮助读者从理论到实践全面掌握这一关键技术。
106 14
|
3月前
|
Java
Java之HashMap详解
本文介绍了Java中HashMap的源码实现(基于JDK 1.8)。HashMap是基于哈希表的Map接口实现,允许空值和空键,不同步且线程不安全。文章详细解析了HashMap的数据结构、主要方法(如初始化、put、get、resize等)的实现,以及树化和反树化的机制。此外,还对比了JDK 7和JDK 8中HashMap的主要差异,并提供了使用HashMap时的一些注意事项。
133 2
Java之HashMap详解
|
3月前
HashMap原理
1.HashMap在Jdk1.8以后是基于数组+链表+红黑树来实现的,特点是,key不能重复,可以为null,线程不安全 2.HashMap的扩容机制: HashMap的默认容量为16,默认的负载因子为0.75,当HashMap中元素个数超过容量乘以负载因子的个数时,就创建一个大小为前一次两倍的新数组,再将原来数组中的数据复制到新数组中。当数组长度到达64且链表长度大于8时,链表转为红黑树
39 2
|
3月前
|
存储 Java 关系型数据库
高效连接之道:Java连接池原理与最佳实践
在Java开发中,数据库连接是应用与数据交互的关键环节。频繁创建和关闭连接会消耗大量资源,导致性能瓶颈。为此,Java连接池技术通过复用连接,实现高效、稳定的数据库连接管理。本文通过案例分析,深入探讨Java连接池的原理与最佳实践,包括连接池的基本操作、配置和使用方法,以及在电商应用中的具体应用示例。
100 5
|
2月前
|
监控 Java API
探索Java NIO:究竟在哪些领域能大显身手?揭秘原理、应用场景与官方示例代码
Java NIO(New IO)自Java SE 1.4引入,提供比传统IO更高效、灵活的操作,支持非阻塞IO和选择器特性,适用于高并发、高吞吐量场景。NIO的核心概念包括通道(Channel)、缓冲区(Buffer)和选择器(Selector),能实现多路复用和异步操作。其应用场景涵盖网络通信、文件操作、进程间通信及数据库操作等。NIO的优势在于提高并发性和性能,简化编程;但学习成本较高,且与传统IO存在不兼容性。尽管如此,NIO在构建高性能框架如Netty、Mina和Jetty中仍广泛应用。
52 3
|
2月前
|
安全 算法 Java
Java CAS原理和应用场景大揭秘:你掌握了吗?
CAS(Compare and Swap)是一种乐观锁机制,通过硬件指令实现原子操作,确保多线程环境下对共享变量的安全访问。它避免了传统互斥锁的性能开销和线程阻塞问题。CAS操作包含三个步骤:获取期望值、比较当前值与期望值是否相等、若相等则更新为新值。CAS广泛应用于高并发场景,如数据库事务、分布式锁、无锁数据结构等,但需注意ABA问题。Java中常用`java.util.concurrent.atomic`包下的类支持CAS操作。
77 2
|
3月前
|
存储 算法 Java
大厂面试高频:什么是自旋锁?Java 实现自旋锁的原理?
本文详解自旋锁的概念、优缺点、使用场景及Java实现。关注【mikechen的互联网架构】,10年+BAT架构经验倾囊相授。
大厂面试高频:什么是自旋锁?Java 实现自旋锁的原理?
|
3月前
|
Java
Java之CountDownLatch原理浅析
本文介绍了Java并发工具类`CountDownLatch`的使用方法、原理及其与`Thread.join()`的区别。`CountDownLatch`通过构造函数接收一个整数参数作为计数器,调用`countDown`方法减少计数,`await`方法会阻塞当前线程,直到计数为零。文章还详细解析了其内部机制,包括初始化、`countDown`和`await`方法的工作原理,并给出了一个游戏加载场景的示例代码。
Java之CountDownLatch原理浅析
|
3月前
|
Java 索引 容器
Java ArrayList扩容的原理
Java 的 `ArrayList` 是基于数组实现的动态集合。初始时,`ArrayList` 底层创建一个空数组 `elementData`,并设置 `size` 为 0。当首次添加元素时,会调用 `grow` 方法将数组扩容至默认容量 10。之后每次添加元素时,如果当前数组已满,则会再次调用 `grow` 方法进行扩容。扩容规则为:首次扩容至 10,后续扩容至原数组长度的 1.5 倍或根据实际需求扩容。例如,当需要一次性添加 100 个元素时,会直接扩容至 110 而不是 15。
Java ArrayList扩容的原理