HashMap 源码分析-基础结构

引言

    HashMap 是 Java 集合框架中的一个重要数据结构，它是一种哈希表，用于存储键值对。HashMap 的主要特点是通过键来快速查找和访问值，它具有较高的查找效率，即使在处理大量数据时也能保持较快的速度。

    **基础结构** 

    HashMap 的基础结构是一个数组，数组中的每个元素都是一个链表。链表中的每个节点都包含一个键值对，键用于查找，值是实际存储的数据。

    **键的哈希值** 

    当向 HashMap 中添加一个键值对时，首先会计算键的哈希值。哈希值是一个整数，它是由键的某些特征计算出来的。哈希值的作用是将键映射到数组中的一个索引位置。

    **哈希函数** 

    哈希函数是用来计算键的哈希值的方法。Java 中的 HashMap 使用了一个默认的哈希函数，但也可以自定义哈希函数。

    **链表** 

    数组中的每个索引位置都对应一个链表。当一个键的哈希值映射到某个索引位置时，该键值对就会被添加到该索引位置对应的链表中。如果该索引位置的链表已经存在，则将新键值对添加到链表的尾部；如果该索引位置的链表不存在，则创建一个新的链表并将其添加到数组中。

    **查找** 

    当查找一个键值对时，首先计算键的哈希值，然后根据哈希值找到数组中的索引位置。然后，在该索引位置对应的链表中查找键值对。如果找到，则返回该键值对；如果找不到，则返回 null。

    **插入** 

    当向 HashMap 中插入一个键值对时，首先计算键的哈希值，然后根据哈希值找到数组中的索引位置。然后，在该索引位置对应的链表中插入键值对。如果该索引位置的链表已经存在，则将新键值对添加到链表的尾部；如果该索引位置的链表不存在，则创建一个新的链表并将其添加到数组中。

    **删除** 

    当从 HashMap 中删除一个键值对时，首先计算键的哈希值，然后根据哈希值找到数组中的索引位置。然后，在该索引位置对应的链表中找到键值对并将其删除。如果该索引位置对应的链表中只剩下一个键值对，则将该链表从数组中删除。

    **总结** 

    HashMap 是一种高效的数据结构，它通过哈希表来快速查找和访问数据。HashMap 的基础结构是一个数组，数组中的每个元素都是一个链表。当向 HashMap 中添加一个键值对时，首先计算键的哈希值，然后根据哈希值找到数组中的索引位置。然后，在该索引位置对应的链表中插入键值对。当查找一个键值对时，首先计算键的哈希值，然后根据哈希值找到数组中的索引位置。然后，在该索引位置对应的链表中查找键值对。HashMap 是一种非常常用的数据结构，它在 Java 开发中得到了广泛的应用。