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　　一线资深java工程师明确了需要精通集合容器，尤其是今天我谈到的HashMap。

　　HashMap在Java集合的重要性不亚于Volatile在并发编程的重要性(可见性与有序性)。

　　首先我们从数据结构的角度来看：HashMap是:数组+链表+红黑树（JDK1.8增加了红黑树部分）的数据结构，如下所示:

　　从源码可知，HashMap类中有一个非常重要的字段，就是 Node[] table，即哈希桶数组，明显它是一个Node的数组。

　　Node是HashMap的一个内部类，实现了Map.Entry接口，本质是就是一个映射(键值对)。

　　哈希表（Hash table，也叫散列表），是根据关键码值(Key value)而直接进行访问的数据结构，只要输入待查找的值即key，即可查找到其对应的值。

　　哈希表其实就是数组的一种扩展，由数组演化而来。可以说，如果没有数组，就没有散列表。

　　哈希表中元素是由哈希函数确定的,将数据元素的关键字Key作为自变量，通过一定的函数关系（称为哈希函数），计算出的值，即为该元素的存储地址。

　　哈希表中哈希函数的设计是相当重要的，这也是建哈希表过程中的关键问题之一。

　　哈希表为解决冲突，可以采用地址法和链地址法等来解决问题，Java中HashMap采用了链地址法。

　　这样做的好处是，可以将hashcode高位和低位的值进行混合做异或运算，而且混合后，低位的信息中加入了高位的信息，这样高位的信息被变相的保留了下来。

　　等于说计算下标时把hash的高16位也参与进来了，掺杂的元素多了，那么生成的hash值的随机性会增大，减少了hash碰撞。

　　假如槽位数不是16，而是17，则槽位计算公式变成：(17 – 1) & hash

　　从上文可以看出，计算结果将会大大趋同，hashcode参加&运算后被更多位的0屏蔽，计算结果只剩下两种0和16，这对于hashmap来说是一种灾难。2.等价于length取模

　　最终目的还是为了让哈希后的结果更均匀的分部，减少哈希碰撞，提升hashmap的运行效率。

　　①.判断键值对数组table[i]是否为空或为null，否则执行resize()进行扩容；

　　②.根据键值key计算hash值得到插入的数组索引i，如果table[i]==null，直接新建节点添加

　　③.判断table[i]的首个元素是否和key一样，如果相同直接覆盖value

　　④.判断table[i] 是否为treeNode，即table[i] 是否是红黑树，如果是红黑树，则直接在树中插入键值对

　　⑤.遍历table[i]，判断链表长度是否大于8，大于8的话把链表转换为红黑树，在红黑树中执行插入操作，否则进行链表的插入操作；遍历过程中若发现key已经存在直接覆盖value即可；

　　⑥.插入成功后，判断实际存在的键值对数量size是否超多了最大容量threshold，如果超过，进行扩容。

　　基于Map接口的实现，数组+链表的结构，JDK 1.8后加入了红黑树，链表长度8变红黑树,6变链表。

　　HashMap 何时扩容？put的元素达到容量乘负载因子的时候，默认16*0.75 hash 的实现吗？

　　h = key.hashCode()) ^ (h 16)， hashCode 进行无符号右移 16 位，然后进行按位异或，得到这个键的哈希值，由于哈希表的容量都是 2 的 N 次方，在当前，元素的 hashCode() 在很多时候下低位是相同的，这将导致冲突（碰撞），因此 1.8 以后做了个移位操作：将元素的 hashCode() 和自己右移 16 位后的结果求异或。

　　HashMap读写效率较高，但是因为其是非同步的，即读写等操作都是没有锁保护的，所以在多线程场景下是不安全的，容易出现数据不一致的问题，在单线程场景下非常推荐使用。

　　我是 mikechen 陈睿 ，关注【mikechen的互联网架构】，10年+BAT架构技术倾囊相授。

　　本文已同步我的技术博客，更新至我原创的《30W+字大厂架构技术合集》中。

　　HashMap基于哈希算法实现，采用链表散列结构（数组+链表/红黑树）。JDK1.8前使用拉链法解决冲突，将冲突元素存入链表。JDK1.8后，当链表长度超过8时，转化为红黑树以提升查找效率；当元素数小于6时，退化为链表。通过key的hashCode计算索引，put时若key相同则覆盖，不同则添加到链表或树中。get时通过hash值定位并判断key获取对应值。

　　Java HashMap是Java集合框架中常用的Map接口实现，基于哈希表结构，允许null键和值，提供高效的存取操作。它通过哈希函数将键映射到数组索引，并使用链表或红黑树解决哈希冲突。HashMap非线程安全，多线程环境下需注意并发问题，常用解决方案包括ConcurrentHashMap和Collections.synchronizedMap()。此外，合理设置初始化容量和加载因子、重写hashCode()和equals()方法有助于提高性能和避免哈希冲突。

　　HashMap基于hash算法，通过put和get方法存储和获取对象，自动调整容量，并在碰撞时用链表或红黑树组织元素以优化性能。

　　HashMap的数据结构： HashMap实际上是一个“链表散列”的数据结构，即数组和链表的结合体。 HashMap 基于 Hash 算法实现的 1. 当我们往HashMap中put元素时，利用key的hashCode重新hash计算出当前对象的元素在数 组中的下标 2. 存储时，如果出现hash值相同的key，此时有两种情况。 a. 如果key相同，则覆盖原始值； b. 如果key不同（出现冲突），则将当前的key-value放入链表中 3. 获取时，直接找到hash值对应的下标，在进一步判断key是否相同，从而找到对应值。 HashMap JDK1.8之前 JDK1.8之前

　　HashMap底层数据结构及其增put删remove查get方法的代码实现原理

　　HashMap 是基于数组 + 链表 + 红黑树实现的高效键值对存储结构。默认初始容量为16，负载因子为0.75。当存储元素超过容量 * 负载因子时，会进行扩容。HashMap 使用哈希算法计算键的索引位置，通过链表或红黑树解决哈希冲突，确保高效存取。插入、获取和删除操作的时间复杂度接近 O(1)。

　　HashMap常见面试题（超全面）：实现原理、扩容机制、链表何时升级为红黑树、死循环

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　　HashMap是非线程安全的，如果在多线程环境下使用HashMap，需要进行额外的同步操作或者使用线程安全的ConcurrentHashMap。

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