深入解析 HashMap 源码，洞察 Java 集合框架的奥秘

见解分享

2024-01-31 03:55:42

Java 集合框架的基石：HashMap

HashMap 是 Java 集合框架的基石，是一种散列表，用于高效存储和检索键值对。它提供了快速查找、插入和删除操作，使其成为处理大量数据的理想选择。

JDK 1.8 中的 HashMap

我们以 JDK 1.8 中的 HashMap 为例，深入研究其实现。HashMap 采用数组和链表来存储键值对。它使用哈希函数将键映射到数组索引，并通过链表解决哈希冲突。

哈希函数和哈希冲突

哈希函数将键转换为一个哈希值，该哈希值用于确定数组中的索引。为了最大限度地减少哈希冲突，HashMap 使用了良好的哈希函数，例如 MurmurHash。然而，哈希冲突不可避免，因此 HashMap 采用链表来存储发生冲突的键值对。

链表和红黑树

当链表中的元素数量超过某个阈值时，HashMap 会将链表转换为红黑树。红黑树是一种自平衡二叉查找树，它比链表提供了更好的性能，尤其是在查找和插入操作方面。

并发支持：ConcurrentHashMap

为了支持并发操作，Java 提供了 ConcurrentHashMap。与 HashMap 不同，ConcurrentHashMap 使用分段锁机制来同步对不同桶（数组元素）的访问，从而提高并发性。

实用案例：示例代码

为了进一步理解 HashMap 的使用，我们提供了一段示例代码，演示了如何在 Java 中创建、填充和检索 HashMap：

import java.util.HashMap;

public class HashMapExample {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个 HashMap
        HashMap<String, Integer> ages = new HashMap<>();

        // 填充 HashMap
        ages.put("John", 30);
        ages.put("Mary", 25);
        ages.put("Bob", 40);

        // 检索一个值
        Integer age = ages.get("John");

        // 打印值
        System.out.println("John's age: " + age);
    }
}