Java：HashMap 内部结构揭秘：全方位源码解析

HashMap 是如何构建的呢？：带你一文读懂 HashMap 1.7 源码分析

HashMap，作为 Java 中最常用的数据结构之一，凭借其高效的键值对存储和检索能力，赢得了广大开发者的青睐。要真正理解 HashMap，源码分析是必不可少的。在本文中，我们将从数据结构、具体使用、基础知识和源码分析四个方面，对 HashMap 1.7 的源码进行全方位的解读。

数据结构

HashMap 使用哈希表（又称散列表）作为其底层数据结构。哈希表是一种以键作为索引，直接访问相应值的数组。当我们向 HashMap 中添加键值对时，会通过散列函数计算出键的哈希值，然后根据哈希值确定该键值对在数组中的位置，并将其存储在该位置。

具体使用

HashMap 的使用非常简单，只需创建一个 HashMap 对象，然后使用 put() 方法添加键值对，即可实现数据的存储。为了检索数据，可以使用 get() 方法通过键来获取相应的值。

基础知识：HashMap中的重要参数（变量）

在 HashMap 中，有几个重要的参数需要了解：

• 初始容量（initial capacity）：HashMap 在创建时指定的初始容量，决定了哈希表的大小。
• 负载因子（load factor）：HashMap 中键值对的数量与哈希表容量的比值，当负载因子达到或超过某个阈值时，HashMap 会自动扩容。
• 散列函数（hash function）：用于计算键的哈希值，决定了键在哈希表中的位置。
• 碰撞（collision）：当两个键计算出的哈希值相同，也就是它们被映射到哈希表中的同一个位置时，就会发生碰撞。

源码分析

HashMap 的源码位于 java.util.HashMap 类中，我们将在该类中逐个分析各个方法的实现。

1. 构造方法

HashMap 的构造方法主要用于指定哈希表的初始容量和负载因子。如果没有指定这两个参数，则会使用默认值：初始容量为 16，负载因子为 0.75。

2. put 方法

put 方法用于向 HashMap 中添加键值对。它首先计算键的哈希值，然后根据哈希值确定该键值对在哈希表中的位置。如果该位置为空，则直接将键值对存储在该位置。如果该位置已经被占用，则会发生碰撞。此时，HashMap 会将键值对存储在该位置的链表中。

3. get 方法

get 方法用于从 HashMap 中获取指定键对应的值。它首先计算键的哈希值，然后根据哈希值确定该键在哈希表中的位置。如果该位置为空，则说明该键不存在，返回 null。如果该位置被占用，则会遍历该位置的链表，直到找到与给定键匹配的键值对，并返回其值。

总结

HashMap 是 Java 中非常重要的数据结构，在本文中，我们对 HashMap 1.7 的源码进行了详细的分析。通过阅读源码，我们可以更深入地理解 HashMap 的内部机制，掌握其原理和实现细节，以便更好地应用和优化 HashMap。