理论:第一章:HashMap底层实现原理,红黑树,B+树,B树的结构原理,volatile关键字,CAS(比较与交换)实现原理

2023-02-27 19:10:18 浏览数 (2)

首先HashMap是Map的一个实现类,而Map存储形式是键值对(key,value)的。可以看成是一个一个的Entry。Entry所存放的位置是由key来决定的。

Map中的key是无序的且不可重复的,所有的key可以看成是一个set集合,如果出现Map中的key如果是自定义类的对象,则必须重写hashCode和equals方法,因为如果不重写,使用的是Object类中的hashCode和equals方法,比较的是内存地址值不是比内容。

Map中的value是无序的可重复的,所有的value可以看成是Collection集合,Map中的value如果是自定义类的对象必须重写equals方法。

至于要重写hashCode和equals分别做什么用,拿hashMap底层原理来说:

当我们向HashMap中存放一个元素(k1,v1),先根据k1的hashCode方法来决定在数组中存放的位置。

如果这个位置没有其它元素,将(k1,v1)直接放入Node类型的数组中,这个数组初始化容量是16,默认的加载因子是0.75,也就是当元素加到12的时候,底层会进行扩容,扩容为原来的2倍。如果该位置已经有其它元素(k2,v2),那就调用k1的equals方法和k2进行比较二个元素是否相同,如果结果为true,说明二个元素是一样的,用v1替换v2,如果返回值为false,二个元素不一样,就用链表的形式将(k1,v1)存放。

不过当链表中的数据较多时,查询的效率会下降,所以在JDK1.8版本后做了一个升级,hashmap就是当链表中的元素达到8并且元素数量大于64时,会将链表替换成红黑树才会树化时,会将链表替换成红黑树,来提高查找效率。因为对于搜索,插入,删除操作多的情况下,使用红黑树的效率要高一些。

原因是因为红黑树是一种特殊的二叉查找树,二叉查找树所有节点的左子树都小于该节点,所有节点的右子树都大于该节点,就可以通过大小比较关系来进行快速的检索。

在红黑树上插入或者删除一个节点之后,红黑树就发生了变化,可能不满足红黑树的5条性质,也就不再是一颗红黑树了,而是一颗普通的树,可以通过左旋和右旋,使这颗树重新成为红黑树。怕大家搞混,我把二个树之间的区别给上(红黑树与平衡二叉树的区别?https://blog.csdn.net/qfc8930858/article/details/89856274)

而且像这种二叉树结构比较常见的使用场景是Mysql二种引擎的索引.

首先B树它的每个节点都是Key.value的二元组,它的key都是从左到右递增的排序,value中存储数据。这种模式在读取数据方面的性能很高,因为有单独的索引文件,Myisam 的存储文件有三个.frm是表的结构文件,.MYD是数据文件,.MYI是索引文件。不过Myisam 也有些缺点它只支持表级锁,不支持行级锁也不支持事务,外键等,所以一般用于大数据存储。

更多内容请见原文,原文转载自: https://blog.csdn.net/weixin_44519496/article/details/120592016

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