作者:张丰哲

起源: jianshu.com/p/b638f19aeb64

HashMap是Java中罕用的汇合,而且HashMap的一些思维,对于咱们平时解决业务上的一些问题,在思路上有帮忙,基于此,本篇博客将剖析HashMap底层设计思维,并手写一个迷你版的HashMap!

对HashMap的思考

第一,如图所示,HashMap有3个因素:hash函数+数组+单链表

第二,对于hash函数而言,须要思考些什么?

要快,对于给定的Key,要可能疾速计算出在数组中的index。那么什么运算够快呢?显然是位运算!

要均匀分布,要较少碰撞。说白了,咱们心愿通过hash函数,让数据均匀分布在数组中,不心愿大量数据产生碰撞,导致链表过长。那么怎么办到呢?也是利用位运算,通过对数据的二进制的位进行挪动,让hash函数失去的数据散列开来,从而减低了碰撞的概率。

如果产生了碰撞怎么办?下面的图其实曾经阐明了JDK的HashMap是如何解决hash抵触的,就是通过单链表解决的。那么除了这个办法,还有其余思路么?

比如说,如果发生冲突,那么记下这个抵触的地位为index,而后在加上固定步长,即index+step,找到这个地位,看一下是否依然抵触,如果持续抵触,那么依照这个思路,持续加上固定步长。其实这就是所谓的线性探测来解决Hash抵触的办法!

通过写一个迷你版的HashMap来深刻理解

定义接口

定义一个接口,对外裸露疾速存取的办法。

留神MyMap接口外部定义了一个外部接口Entry。

接口实现

HashMap的因素之一,就是数组,天然在这里,咱们要定义数组,数组的初始化大小,还要思考扩容的阀值。

看MyHashMap的结构

构造方法有什么好说的呢

仔细观察下,你会发现,其实这里应用到了“门面模式”。这里的2个构造方法其实指向的是同一个,然而对外却裸露了2个“门面”!

Entry

HashMap的因素之一,单链表的体现就在这里!

看put如何实现

第一,要思考是否扩容?

HashMap中的Entry的数量(数组以及单链表中的所有Entry)是否达到阀值?

第二,如果扩容,意味着新生成一个Entry[],不仅如此还得从新散列。

第三,要依据Key计算出在Entry[]中的地位,定位后,如果Entry[]中的元素为null,那么能够放入其中,如果不为空,那么得遍历单链表,要么更新value,要么造成一个新的Entry“挤压”单链表!

hash函数

我这里参考了JDK的HashMap的hash函数的实现,这里也再次阐明了:要想散列平均,就得进行二进制的位运算!

resize和rehash

这里能够看出,对于HashMap而言,如果频繁进行resize/rehash操作,是会影响性能的。

resize/rehash的过程,就是数组变大,原来数组中的entry元素一个个的put到新数组的过程,须要留神的是一些状态变量的扭转。

get实现

get很简略,只须要留神在遍历单链表的过程中应用== or equals来判断下即可。

Test测试

运行后果

OK,一个迷你版的HashMap就写好了,你学到了么?

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