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HasMap

  • HasMap 是基于数组+链表+红黑树实现的,存储的是K-V键值对
  • HasMap 通过Key的HasCode计算在数组中的位置,计算方式是HasCode与数组的size求余
  • 因为HasMap通过求余的方式确定数组位置,所以必然会出现两个不同的Key计算出的数组位置相同,即has碰撞
  • 当发生Has碰撞时,HasMap会将新值放入数组的对应位置,然后生成新值为头的链表,旧值指向新值,即头插
  • 由于链表的随机查询效率很低,在java8中,当链表的长度超过8时链表会转换成红黑树,减少查询的复杂度
  • HasMap中定义了一个阈值LoadFactory,来判断HasMap的数组是否需要扩容,这个值默认是0.75(可修改)
  • 当HasMap的数组长度超过LoadFactory限制的长度时,会扩容到原长度的2倍

HasMap是非线程安全的数据结构,当需要考虑多线程时,有两个另外的选择:

HasTable

HasTable的实现原理与HasMap基本一致,但是HasTable的关键方法(get、put等),都加了synchronize关键字,导致每次查询、修改操作都加了锁,即全量锁。只要有线程访问HasTable,其他线程就必须等待。这样的实现导致HasTable在多线程时,效率非常差。HasTable基本已经不再使用。

ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap是HasTable的优化实现,同样,基本实现原理与HashMap一致,但是加锁的方式锁了改变。ConcurrentHashMap在遍历链表和红黑树的代码块中加synchronize关键字,至于在两个线程同时访问同一个链表和红黑树时才会生效,若两个线程访问不同的链表时互不影响,即分段锁。分段锁相对全量锁性能得到了极大提升,在多线程中一般会使用ConcurrentHashMap。