Go 语言 Map(集合) | 菜鸟教程 (runoob.com)
简述
Map 是一种无序的键值对的集合。
map类型的变量默认初始值为nil，需要使用make()函数来分配内存。语法为：
make(map[KeyType]ValueType, [cap])
其中cap表示map的容量，该参数虽然不是必须的，但是我们应该在初始化map的时候就为其指定一个合适的容量。
Map 最重要的一点是通过 key 来快速检索数据，key 类似于索引，指向数据的值。
Map 是一种集合，所以我们可以像迭代数组和切片那样迭代它。不过，Map 是无序的，遍历 Map 时返回的键值对的顺序是不确定的。
在获取 Map 的值时，如果键不存在，返回该类型的零值，例如 int 类型的零值是 0，string 类型的零值是 ""。
Map 是引用类型，如果将一个 Map 传递给一个函数或赋值给另一个变量，它们都指向同一个底层数据结构，因此对 Map 的修改会影响到所有引用它的变量。
Map 类型可以写为map[K]V。其中K对应的key必须是支持 == 比较运算符的数据类型，所以 Map 可以通过测试key是否相等来判断是否已经存在。
map类型的零值是nil，也就是没有引用任何哈希表。
和slice一样，map之间也不能进行相等比较；唯一的例外是和nil进行比较。要判断两个map是否包含相同的key和value，我们必须通过一个循环实现：
func equal(x, y map[string]int) bool {
if len(x) != len(y) {
return false
}
for k, xv := range x {
if yv, ok := y[k]; !ok || yv != xv {
return false
}
}
return true
}
Map 的并发安全性
在多个 Goroutine 中使用 Map 时，我们需要注意 Map 的并发安全性。多个 Goroutine 对同一个 Map 进行读写操作时，可能会导致竞争条件和数据竞争等问题。为了解决这些问题，Go 语言提供了 sync 包中的 Map 类型。sync.Map 类型可以安全地在多个 Goroutine 中使用。
一般使用读写锁 sync.RWMutex 来保证安全。
Map 的底层原理
Map是一种通过key来获取value的一个数据结构，其底层存储方式为数组。
通过key进行hash运算（可以简单理解为把key转化为一个整形数字）然后对数组的长度取余，得到key存储在数组的哪个下标位置。
hash 冲突
开放定址法：在剩余未占用，挑选一个位置。
挑选位置的方法如下：
- 线性探测：插入时向后循环插入；查找时向后循环查找
- 拉链法：冲突位置上变为链表
开放定址（线性探测）和拉链的优缺点
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由上面可以看出拉链法比线性探测处理简单
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线性探测查找是会被拉链法会更消耗时间
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线性探测会更加容易导致扩容，而拉链不会
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拉链存储了指针，所以空间上会比线性探测占用多一点
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拉链是动态申请存储空间的，所以更适合链长不确定的
go 语言的Map原理
而在 Go 语言中的 Map 是使用拉链法实现的哈希表。
底层结构体是hmap，hmap里维护着若干个bucket数组 (即桶数组)。
- tophash 用来快速查找key值是否在该 bucket 中
- 内存对齐 k,v
- 当一个bucket满时，通过overfolw指针链接到下一个bucket。
当往map中存储一个kv对时，通过k获取hash值，hash值的低八位和bucket数组长度取余，定位到在数组中的那个下标，hash值的高八位存储在bucket中的tophash中，用来快速判断key是否存在，key和value的具体值则通过指针运算存储。
扩容
- 装载因子已经超过 6.5；
- 哈希使用了太多溢出桶；
总结
通过对 Map 基本原理的了解，可以简单总结：
- Go 中的 Map 是使用拉链法实现的哈希表。
- Map 对应 hmap 结构体，每个桶对应 bmap 结构体。 每个 bmap 结构体包含三个大小固定为 8 的数组，以及用于挂载溢出桶的指针。
- 核心操作是查找，首先生成键的哈希值。
- 如果 Map 处于扩容状态，使用旧桶计算索引，在旧桶中查找；找不到时，利用新桶数组计算索引，在新桶中查找。
- 如果不处于扩容状态，直接利用桶数组计算索引，在桶数组中查找元素。
- 在添加元素之前，需要判断是否需要扩容。 当装载因子大于 6.5 时，需要执行翻倍扩容；当溢出桶数量过多时，只需等量扩容整理。
- 需要扩容时，采用渐进式驱逐的方式。 然后将元素放入适当的位置。
- 删除元素与查找元素非常相似，只是当找到对应键时，将相关信息删除而不是返回。
