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HashMap数据结构浅谈
开篇语：hashmap作为一种非常重要的数据结构，无论是在理论学习中，还是实际开发中都会经常遇到。这里总结一下对于hashmap一些基础的知识点。
1、常见的数据结构
一般开发中常见的数据结构有数组、链表、树、及HashMap。
数组结构和链表结构的图形结构非常简单。本次主要讲解HashMap的结构，并结合着源码进行简要分析
2、HashMap
HashMap的结构图如下：
主要分为横向的数组和纵向的链表；数组保存的内存中的物理地址，对象的存放索引，纵向的链表保存的是对象的值。
首先看下hashmap的源码，理解下hash存储的过程：
代码语言：javascript复制public V put(K key, V value) {
//hash方法是把一个对象散列成一个int值
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
//这里为了更好的阐述，我假定数组的长度为16，key经过散列后的值为9
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
//Node为定义的一个链表结构
Node<K,V>[] tab;
Node<K,V> p;
int n, i;
//下面这个if这样写会更容易理解
/*
if (table == null || table.length ==0)
table = resize();
tab = table;
n = tab.length;
*/
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
//下面这个if表示的是看tab[9]是否为空，可以这样写
/*
i = 15 & hash; // 1111 & 1001
p = tab[9];
if (p == null) {
直接把该值放在此地址位上
}else {
如果该地址位已经有值了，
就以链表的方式存放该Entry
}
*/
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {
Node<K,V> e; K k;
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
for (int binCount = 0; ; binCount) {
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
}
if (e != null) { // existing mapping for key
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
modCount;
if ( size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}可以简要概括了，存放hashmap主要分为两步：
- 把key进行hash计算得到数组中的索引
- 把entry值存放到该位置，如果该位置没有值，则直接存放，如果有值则以链表的形式存放
那么现在可以理解为什么采用这种结构，主要解决的是散列冲突问题。
何为散列冲突，即两个或者以上的key经过hash函数计算之后得到同一个值。
3、注重点
因此到这里，我们可以从原理上理解如果重写Object的equals 方法的时候，也同时需要复写hashcode()。 例如下面的测试，
代码语言：javascript复制@Data
@AllArgsConstructor
class Student {
private String name;
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Student student = (Student) o;
return this.name == student.getName();
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Student student1 = new Student("zhangsan");
Student student2 = new Student("zhangsan");
System.out.println(student1.equals(student2));//true
Map<Student,String> map = new HashMap<>();
map.put(student1,"上海大学");
System.out.println(map.get(student2));//null
}
}系统分析： 首先key值虽然重写了equals方法，使他们逻辑上相等。但是在map存放的时候需要hash(Student)，而每个student的hashcode是不一样的。看如下源码。因此，我们犯了刻舟求剑同样的错误。
代码语言：javascript复制static final int hash(Object key) {
int h;
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}4、总结
本文只是对hashmap进行一个简要的分析，由于能力有限，水平一般，不正之处敬请指正。每篇博文都是作者学习之路的一篇结晶。
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