map原理

1. map是由key-value对组成的，key只会出现一次

2. 它的任务是设计一种数据结构用来维护一个集合的数据，并且可以同时对集合进行增删查改的操作。最主要的数据结构有两种：哈希查找表（Hash table）、搜索树（Search tree）。

3. 哈希函数---散列函数：是可以用于将任意大小的数据映射到固定大小值的函数，常见的包括MD5、SHA系列等。

4. 哈希冲突：当输入数据足够大，大到能超过固定大小值的组合能表达的最大数量数，冲突将不可避免！

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5. 哈希查找表用一个哈希函数将 key 分配到不同的桶（bucket，也就是数组的不同 index）。
6. 哈希查找表一般会存在“碰撞”的问题，就是说不同的 key 被哈希到了同一个 bucket。解决哈希冲突一般有两种应对方法：链表法和开放地址法。链表法将一个 bucket 实现成一个链表，落在同一个 bucket 中的 key 都会插入这个链表。开放地址法则是碰撞发生后，通过一定的规律，在数组的后面挑选“空位”，用来放置新的 key

7. 搜索树法一般采用自平衡搜索树，包括：AVL 树，红黑树。

8. Go 语言采用的是哈希查找表，并且使用链表解决哈希冲突。

源码:

type hmap struct {
    count     int // 代表哈希表中的元素个数，调用len(map)时，返回的就是该字段值。
    flags     uint8 // 状态标志，下文常量中会解释四种状态位含义。
    B         uint8  // buckets（桶）的对数log_2（哈希表元素数量最大可达到装载因子*2^B）
    noverflow uint16 // 溢出桶的大概数量。
    hash0     uint32 // 哈希种子。

    buckets    unsafe.Pointer // 指向buckets数组的指针，数组大小为2^B，如果元素个数为0，它为nil。
    oldbuckets unsafe.Pointer // 如果发生扩容，oldbuckets是指向老的buckets数组的指针，老的buckets数组大小是新的buckets的1/2。非扩容状态下，它为nil。
    nevacuate  uintptr        // 表示扩容进度，小于此地址的buckets代表已搬迁完成。
    extra *mapextra // 这个字段是为了优化GC扫描而设计的。当key和value均不包含指针，并且都可以inline时使用。extra是指向mapextra类型的指针。

9. 每个桶只能存八个key-value，如果超了就新建一个桶，通过 overflow 指针连接起来。

创建map

1. 调用makemap函数，初始化hmap结构体，返回*hmap指针

哈希函数

key定位

key 经过哈希计算后得到哈希值，共 64 个 bit 位。计算它到底要落在哪个桶时，只会用到最后 B 个 bit 位。如果 B = 5，那么桶的数量，也就是 buckets 数组的长度是 2^5 = 32。