HashMap 在 Java 中通過(guò)哈希表實(shí)現(xiàn)鍵值對(duì)存儲(chǔ)，其核心在于快速定位數(shù)據(jù)位置。1. 首先使用鍵的 hashCode() 方法生成哈希值，并通過(guò)位運(yùn)算轉(zhuǎn)換為數(shù)組索引；2. 不同對(duì)象可能產(chǎn)生相同哈希值，導(dǎo)致沖突，此時(shí)以鏈表形式掛載節(jié)點(diǎn)，JDK 8 后鏈表過(guò)長(zhǎng)（默認(rèn)長(zhǎng)度 8）則轉(zhuǎn)為紅黑樹提升效率；3. 使用自定義類作鍵時(shí)必須重寫 equals() 和 hashCode() 方法；4. HashMap 動(dòng)態(tài)擴(kuò)容，當(dāng)元素?cái)?shù)超過(guò)容量乘以負(fù)載因子（默認(rèn) 0.75）時(shí)，擴(kuò)容并重新哈希；5. HashMap 非線程安全，多線程下應(yīng)使用 ConcurrentHashMap 或同步包裝。
HashMap 在 Java 中的內(nèi)部工作原理其實(shí)不復(fù)雜，但理解它能幫你更好地使用這個(gè)常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，HashMap 是通過(guò)哈希表實(shí)現(xiàn)的鍵值對(duì)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，它的核心在于如何快速定位數(shù)據(jù)的位置。
哈希函數(shù)與數(shù)組索引計(jì)算
HashMap 內(nèi)部用一個(gè)數(shù)組來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，每個(gè)元素是一個(gè)鏈表或紅黑樹的節(jié)點(diǎn)（JDK 8 及以上）。當(dāng)你插入一個(gè)鍵值對(duì)時(shí)，HashMap 會(huì)先調(diào)用鍵對(duì)象的 hashCode() 方法得到一個(gè)整數(shù)，然后通過(guò)一系列位運(yùn)算把這個(gè)整數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)組的下標(biāo)。
舉個(gè)例子：
map.put("apple", 1);這里 "apple" 的 hashCode() 返回一個(gè)整數(shù)，HashMap 會(huì)根據(jù)當(dāng)前數(shù)組長(zhǎng)度進(jìn)行取模等操作，得到該鍵值對(duì)應(yīng)該存放在數(shù)組哪個(gè)位置。
需要注意的是，不同的對(duì)象可能返回相同的哈希值，這就導(dǎo)致了哈希沖突的問(wèn)題。
處理哈希沖突：鏈表與紅黑樹
當(dāng)多個(gè)鍵映射到同一個(gè)數(shù)組索引時(shí)，這些鍵值對(duì)會(huì)被以鏈表的形式掛在這個(gè)位置上。如果鏈表過(guò)長(zhǎng)，查找效率就會(huì)下降。因此從 JDK 8 開始，當(dāng)鏈表長(zhǎng)度超過(guò)閾值（默認(rèn)是 8）時(shí)，鏈表會(huì)轉(zhuǎn)換為紅黑樹，提升查找性能。
這也是為什么我們建議自定義類作為 HashMap 的鍵時(shí)，要同時(shí)重寫 equals() 和 hashCode() 方法——否則可能導(dǎo)致無(wú)法正確訪問(wèn)數(shù)據(jù)或者內(nèi)存泄漏。
常見(jiàn)的問(wèn)題包括：
- 忘記重寫
hashCode()，導(dǎo)致相同邏輯的對(duì)象被分配到不同桶中 - 使用可變對(duì)象作為鍵，修改后無(wú)法再找到對(duì)應(yīng)值
擴(kuò)容機(jī)制：負(fù)載因子與重新哈希
HashMap 不是固定大小的，它會(huì)在數(shù)據(jù)量達(dá)到一定閾值時(shí)自動(dòng)擴(kuò)容。擴(kuò)容的觸發(fā)點(diǎn)由兩個(gè)因素決定：當(dāng)前容量和負(fù)載因子（load factor，默認(rèn)是 0.75）。
比如初始容量是 16，負(fù)載因子是 0.75，那么當(dāng)元素?cái)?shù)量超過(guò) 16 * 0.75 = 12 時(shí)，HashMap 就會(huì)擴(kuò)容為原來(lái)的兩倍，并重新計(jì)算每個(gè)鍵的索引位置，這個(gè)過(guò)程叫做 rehashing（重新哈希）。
雖然擴(kuò)容可以避免哈希沖突過(guò)于嚴(yán)重，但它本身是比較耗性能的操作，所以如果你提前知道要存很多數(shù)據(jù)，最好在初始化的時(shí)候就指定合適的容量，減少擴(kuò)容次數(shù)。
線程安全問(wèn)題：別在多線程下隨便用 HashMap
HashMap 并不是線程安全的。在多線程環(huán)境下同時(shí)進(jìn)行 put 操作可能會(huì)導(dǎo)致死循環(huán)或者數(shù)據(jù)錯(cuò)亂，尤其是在擴(kuò)容 rehash 的時(shí)候。如果你需要線程安全的 Map，可以考慮：
- 使用
Collections.synchronizedMap(new HashMap()) - 或者更推薦使用
ConcurrentHashMap
基本上就這些。理解 HashMap 的內(nèi)部機(jī)制有助于你寫出更高效、穩(wěn)定的代碼，特別是在處理大量數(shù)據(jù)或并發(fā)場(chǎng)景時(shí)。
以上是Hashmap在Java內(nèi)部如何工作？的詳細(xì)內(nèi)容。更多信息請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！
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在Java中，Comparable用于類內(nèi)部定義默認(rèn)排序規(guī)則，Comparator用于外部靈活定義多種排序邏輯。1.Comparable是類自身實(shí)現(xiàn)的接口，通過(guò)重寫compareTo()方法定義自然順序，適用于類有固定、最常用的排序方式，如String或Integer。2.Comparator是外部定義的函數(shù)式接口，通過(guò)compare()方法實(shí)現(xiàn)，適合同一類需要多種排序方式、無(wú)法修改類源碼或排序邏輯經(jīng)常變化的情況。兩者區(qū)別在于Comparable只能定義一種排序邏輯且需修改類本身，而Compar
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Java方法參考解釋了
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方法引用是Java中一種簡(jiǎn)化Lambda表達(dá)式的寫法，使代碼更簡(jiǎn)潔。它不是新語(yǔ)法，而是Java8引入的Lambda表達(dá)式的一種快捷方式，適用于函數(shù)式接口的上下文。其核心在于將已有方法直接作為函數(shù)式接口的實(shí)現(xiàn)來(lái)使用。例如System.out::println等價(jià)于s->System.out.println(s)。方法引用主要有四種形式：1.靜態(tài)方法引用（ClassName::staticMethodName）；2.實(shí)例方法引用（綁定到特定對(duì)象，instance::methodName）；3.
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