How java implements HashMap

1. How java implements HashMap

HashMap Custom implementation in java - How HashMap works internally with diagrams and full program

http://www.javamadesoeasy.com/2015/02/hashmap-custom-implementation.html

2. HashMap interview question

17.在Java中,HashMap是如何工作的?

HashMap在Map.Entry静态内部类实现中存储key-value对。HashMap使用哈希算法,在put和get方法中,它使用hashCode()和equals()方法。当我们通过传递key-value对调用put方法的时候,HashMap使用Key hashCode()和哈希算法来找出存储key-value对的索引。Entry存储在LinkedList中,所以如果存在entry,它使用equals()方法来检查传递的key是否已经存在,如果存在,它会覆盖value,如果不存在,它会创建一个新的entry然后保存。当我们通过传递key调用get方法时,它再次使用hashCode()来找到数组中的索引,然后使用equals()方法找出正确的Entry,然后返回它的值。下面的图片解释了详细内容。

其它关于HashMap比较重要的问题是容量、负荷系数和阀值调整。HashMap默认的初始容量是32,负荷系数是0.75。阀值是为负荷系数乘以容量,无论何时我们尝试添加一个entry,如果map的大小比阀值大的时候,HashMap会对map的内容进行重新哈希,且使用更大的容量。容量总是2的幂,所以如果你知道你需要存储大量的key-value对,比如缓存从数据库里面拉取的数据,使用正确的容量和负荷系数对HashMap进行初始化是个不错的做法。

18.hashCode()和equals()方法有何重要性?

HashMap使用Key对象的hashCode()和equals()方法去决定key-value对的索引。当我们试着从HashMap中获取值的时候,这些方法也会被用到。如果这些方法没有被正确地实现,在这种情况下,两个不同Key也许会产生相同的hashCode()和equals()输出,HashMap将会认为它们是相同的,然后覆盖它们,而非把它们存储到不同的地方。同样的,所有不允许存储重复数据的集合类都使用hashCode()和equals()去查找重复,所以正确实现它们非常重要。equals()和hashCode()的实现应该遵循以下规则:

(1)如果o1.equals(o2),那么o1.hashCode() == o2.hashCode()总是为true的。

(2)如果o1.hashCode() == o2.hashCode(),并不意味着o1.equals(o2)会为true。

19.我们能否使用任何类作为Map的key?

我们可以使用任何类作为Map的key,然而在使用它们之前,需要考虑以下几点:

(1)如果类重写了equals()方法,它也应该重写hashCode()方法。

(2)类的所有实例需要遵循与equals()和hashCode()相关的规则。请参考之前提到的这些规则。

(3)如果一个类没有使用equals(),你不应该在hashCode()中使用它。

(4)用户自定义key类的最佳实践是使之为不可变的,这样,hashCode()值可以被缓存起来,拥有更好的性能。不可变的类也可以确保hashCode()和equals()在未来不会改变,这样就会解决与可变相关的问题了。

比如,我有一个类MyKey,在HashMap中使用它。

//传递给MyKey的name参数被用于equals()和hashCode()中
MyKey key = new MyKey(‘Pankaj‘); //assume hashCode=1234
myHashMap.put(key, ‘Value‘);
// 以下的代码会改变key的hashCode()和equals()值
key.setName(‘Amit‘); //assume new hashCode=7890
//下面会返回null,因为HashMap会尝试查找存储同样索引的key,而key已被改变了,匹配失败,返回null
myHashMap.get(new MyKey(‘Pankaj‘));

那就是为何String和Integer被作为HashMap的key大量使用。

20.Map接口提供了哪些不同的集合视图?

Map接口提供三个集合视图:

(1)Set keyset():返回map中包含的所有key的一个Set视图。集合是受map支持的,map的变化会在集合中反映出来,反之亦然。当一个迭代器正在遍历一个集合时,若map被修改了(除迭代器自身的移除操作以外),迭代器的结果会变为未定义。集合支持通过Iterator的Remove、Set.remove、removeAll、retainAll和clear操作进行元素移除,从map中移除对应的映射。它不支持add和addAll操作。

(2)Collection values():返回一个map中包含的所有value的一个Collection视图。这个collection受map支持的,map的变化会在collection中反映出来,反之亦然。当一个迭代器正在遍历一个collection时,若map被修改了(除迭代器自身的移除操作以外),迭代器的结果会变为未定义。集合支持通过Iterator的Remove、Set.remove、removeAll、retainAll和clear操作进行元素移除,从map中移除对应的映射。它不支持add和addAll操作。

(3)Set<Map.Entry<K,V>> entrySet():返回一个map钟包含的所有映射的一个集合视图。这个集合受map支持的,map的变化会在collection中反映出来,反之亦然。当一个迭代器正在遍历一个集合时,若map被修改了(除迭代器自身的移除操作,以及对迭代器返回的entry进行setValue外),迭代器的结果会变为未定义。集合支持通过Iterator的Remove、Set.remove、removeAll、retainAll和clear操作进行元素移除,从map中移除对应的映射。它不支持add和addAll操作。

21.HashMap和HashTable有何不同?

(1)HashMap允许key和value为null,而HashTable不允许。

(2)HashTable是同步的,而HashMap不是。所以HashMap适合单线程环境,HashTable适合多线程环境。

(3)在Java1.4中引入了LinkedHashMap,HashMap的一个子类,假如你想要遍历顺序,你很容易从HashMap转向LinkedHashMap,但是HashTable不是这样的,它的顺序是不可预知的。

(4)HashMap提供对key的Set进行遍历,因此它是fail-fast的,但HashTable提供对key的Enumeration进行遍历,它不支持fail-fast。

(5)HashTable被认为是个遗留的类,如果你寻求在迭代的时候修改Map,你应该使用CocurrentHashMap。

22.如何决定选用HashMap还是TreeMap?

对于在Map中插入、删除和定位元素这类操作,HashMap是最好的选择。然而,假如你需要对一个有序的key集合进行遍历,TreeMap是更好的选择。基于你的collection的大小,也许向HashMap中添加元素会更快,将map换为TreeMap进行有序key的遍历。

reference:

http://www.sanesee.com/article/40-java-collections-interview-questions-and-answers

时间: 2024-10-03 22:16:20

How java implements HashMap的相关文章

[转]java 的HashMap底层数据结构

java 的HashMap底层数据结构 HashMap也是我们使用非常多的Collection,它是基于哈希表的 Map 接口的实现,以key-value的形式存在.在HashMap中,key-value总是会当做一个整体来处理,系统会根据hash算法来来计算key-value的存储位置,我们总是可以通过key快速地存.取value.下面就来分析HashMap的存取. 一.定义 HashMap实现了Map接口,继承AbstractMap.其中Map接口定义了键映射到值的规则,而AbstractM

【Simple Java】HashMap常用方法

当需要对元素进行计数时,HashMap非常有用,如下例子,统计一个字符串中每个字符出现的次数: package simplejava; import java.util.HashMap; import java.util.Map.Entry; public class Q12 { public static void main(String[] args) { HashMap<Integer, Integer> countMap = new HashMap<Integer, Intege

Java的HashMap和HashTable

Java的HashMap和HashTable 1. HashMap 1)  hashmap的数据结构 Hashmap是一个数组和链表的结合体(在数据结构称“链表散列“),如下图示: 当我们往hashmap中put元素的时候,先根据key的hash值得到这个元素在数组中的位置(即下标),然后就可以把这个元素放到对应的位置中了.如果这个元素所在的位子上已经存放有其他元素了,那么在同一个位子上的元素将以链表的形式存放,新加入的放在链头,最先加入的放在链尾. 2)使用 Map map = new Has

java.utils.HashMap数据结构分析(转)

上图为Hashmap的数据结构图,具体实线是采用数组结合链表实现,链表是为了解决在hash过程中因hash值一样导致的碰撞问题. 所以在使用自定义对象做key的时候,一定要去实现hashcode方法,不然hashmap就成了纯粹的链表,查找性能非常的慢,添加节点元素也非常的慢.如 import java.util.HashMap; import java.util.Map; public class User { private String username; public boolean e

java集合-HashMap

java集合-HashMap HashMap基于哈希表的 Map 接口的实现,以 key-value 的形式存在.在 HashMap 中,key-value 总是会当做一个整体来处理,系统会根据 hash 算法来来计算 key-value 的存储位置,我们总是可以通过 key 快速地存.取 value.下面就来分析 HashMap 的存取. 一.定义 HashMap 实现了 Map 接口,继承 AbstractMap.其中 Map 接口定义了键映射到值的规则,而 AbstractMap 类提供

Java的HashMap是如何实现的?

HashMap.java源代码: /* * Copyright (c) 1997, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. * ORACLE PROPRIETARY/CONFIDENTIAL. Use is subject to license terms. * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * */ package java.util; import java.io.*; /**

Java中HashMap的实现原理

最近面试中被问及Java中HashMap的原理,瞬间无言以对,因此痛定思痛觉得研究一番. 一.Java中的hashCode和equals 1.关于hashCode hashCode的存在主要是用于查找的快捷性,如Hashtable,HashMap等,hashCode是用来在散列存储结构中确定对象的存储地址的 如果两个对象相同,就是适用于equals(java.lang.Object) 方法,那么这两个对象的hashCode一定要相同 如果对象的equals方法被重写,那么对象的hashCode也

解决Apache CXF 不支持传递java.sql.Timestamp和java.util.HashMap类型问题

在项目中使用Apache开源的Services Framework CXF来发布WebService,CXF能够很简洁与Spring Framework 集成在一起,在发布WebService的过程中,发布的接口的入参有些类型支持不是很好,比如Timestamp和Map.这个时候我们就需要编写一些适配来实行类型转换. TimestampAdapter.java package com.loongtao.general.crawler.webservice.utils; import java.s

【Simple Java】HashMap vs TreeMap vs Hashtable vs LinkedHashMap

Map是一个重要的数据结构,本篇文章将介绍如何使用不同的Map,如HashMap,TreeMap,HashTable和LinkedHashMap. Map概览 Java中有四种常见的Map实现,HashMap,TreeMap,HashTable和LinkedHashMap,我们可以使用一句话来描述各个Map,如下: HashMap:基于散列表实现,是无序的: TreeMap:基于红黑树实现,按Key排序: LinkedHashMap:保存了插入顺序: Hashtable:是同步的,与HashMa