Java 1.7和1.8的HashMap底层实现略有不同。这里我简单介绍一下Java 1.8的HashMap实现。
HashMap底层采用了数组+链表/红黑树的数据结构实现。当一个键值对被添加到HashMap中时,首先根据键的hashCode计算出其在数组中的位置(即下标),如果该位置上没有元素,则直接将键值对添加到该位置。如果该位置上已经有元素了,则需要判断该位置上的元素与新元素的键是否相等。如果键相等,则用新值替换旧值;如果键不相等,则在该位置上的链表(或红黑树)中寻找相同的键值对,如果找到,则用新值替换旧值;如果没有找到,则将新元素添加到链表(或红黑树)的末尾。
在Java 1.8中,HashMap的底层实现引入了红黑树,以提高查找效率。当一个链表长度达到8个元素时,就会将该链表转化为红黑树。
当HashMap中元素的数量超过了数组大小的0.75倍(即负载因子为0.75)时,就会进行数组扩容。数组扩容会新建一个两倍大小的数组,然后将旧数组中的元素重新散列到新数组中。这个过程涉及到大量的数据搬移操作,因此可能会导致性能下降。为了避免频繁扩容,应该在初始化HashMap时指定合适的初始容量,以减少扩容的次数。
总之,HashMap是Java中常用的数据结构之一,其底层采用了数组+链表/红黑树的数据结构实现,用于存储键值对。每个键值对在存储时,都需要经过哈希计算来确定其在数组中的位置。数组扩容的条件是当HashMap中元素的数量超过了数组大小的0.75倍时。在初始化HashMap时,应该指定合适的初始容量,以减少扩容的次数。