HashMap底层实现原理

①HashMap的工作原理

HashMap基于hashing原理,我们通过put()和get()方法储存和获取对象。当我们将键值对传递给put()方法时,它调用键对象的hashCode()方法来计算hashcode,让后找到bucket位置来储存值对象。当获取对象时,通过键对象的equals()方法找到正确的键值对,然后返回值对象。HashMap使用链表来解决碰撞问题,当发生碰撞了,对象将会储存在链表的下一个节点中。 HashMap在每个链表节点中储存键值对对象。

当两个不同的键对象的hashcode相同时会发生什么? 它们会储存在同一个bucket位置的链表中。键对象的equals()方法用来找到键值对。

因为HashMap的好处非常多,我曾经在电子商务的应用中使用HashMap作为缓存。因为金融领域非常多的运用Java,也出于性能的考虑,我们会经常用到HashMap和ConcurrentHashMap。

②HashMap和Hashtable的区别

HashMap和Hashtable都实现了Map接口,但决定用哪一个之前先要弄清楚它们之间的分别。主要的区别有:线程安全性,同步(synchronization),以及速度。

HashMap几乎可以等价于Hashtable,除了HashMap是非synchronized的,并可以接受null(HashMap可以接受为null的键值(key)和值(value),而Hashtable则不行)。

HashMap是非synchronized,而Hashtable是synchronized,这意味着Hashtable是线程安全的,多个线程可以共享一个Hashtable;而如果没有正确的同步的话,多个线程是不能共享HashMap的。Java 5提供了ConcurrentHashMap,它是HashTable的替代,比HashTable的扩展性更好。

另一个区别是HashMap的迭代器(Iterator)是fail-fast迭代器,而Hashtable的enumerator迭代器不是fail-fast的。所以当有其它线程改变了HashMap的结构(增加或者移除元素),将会抛出ConcurrentModificationException,但迭代器本身的remove()方法移除元素则不会抛出ConcurrentModificationException异常。但这并不是一个一定发生的行为,要看JVM。这条同样也是Enumeration和Iterator的区别。

由于Hashtable是线程安全的也是synchronized,所以在单线程环境下它比HashMap要慢。如果你不需要同步,只需要单一线程,那么使用HashMap性能要好过Hashtable。

HashMap不能保证随着时间的推移Map中的元素次序是不变的。

1) sychronized意味着在一次仅有一个线程能够更改Hashtable。就是说任何线程要更新Hashtable时要首先获得同步锁,其它线程要等到同步锁被释放之后才能再次获得同步锁更新Hashtable。

2) Fail-safe和iterator迭代器相关。如果某个集合对象创建了Iterator或者ListIterator,然后其它的线程试图“结构上”更改集合对象,将会抛出ConcurrentModificationException异常。但其它线程可以通过set()方法更改集合对象是允许的,因为这并没有从“结构上”更改集合。但是假如已经从结构上进行了更改,再调用set()方法,将会抛出IllegalArgumentException异常。

3) 结构上的更改指的是删除或者插入一个元素,这样会影响到map的结构。

Hashtable和HashMap有几个主要的不同:线程安全以及速度。仅在你需要完全的线程安全的时候使用Hashtable,而如果你使用Java 5或以上的话,请使用ConcurrentHashMap吧。

HashMap和HashSet的区别是Java面试中最常被问到的问题。如果没有涉及到Collection框架以及多线程的面试,可以说是不完整。而Collection框架的问题不涉及到HashSet和HashMap,也可以说是不完整。HashMap和HashSet都是collection框架的一部分,它们让我们能够使用对象的集合。collection框架有自己的接口和实现,主要分为Set接口,List接口和Queue接口。它们有各自的特点,Set的集合里不允许对象有重复的值,List允许有重复,它对集合中的对象进行索引,Queue的工作原理是FCFS算法(First Come, First Serve)。

首先让我们来看看什么是HashMap和HashSet,然后再来比较它们之间的分别。

③HashMap和HashSet的区别

HashMap和HashSet的区别是Java面试中最常被问到的问题。如果没有涉及到Collection框架以及多线程的面试,可以说是不完整。而Collection框架的问题不涉及到HashSet和HashMap,也可以说是不完整。HashMap和HashSet都是collection框架的一部分,它们让我们能够使用对象的集合。collection框架有自己的接口和实现,主要分为Set接口,List接口和Queue接口。它们有各自的特点,Set的集合里不允许对象有重复的值,List允许有重复,它对集合中的对象进行索引,Queue的工作原理是FCFS算法(First Come, First Serve)。

首先让我们来看看什么是HashMap和HashSet,然后再来比较它们之间的分别。

什么是HashSet

HashSet实现了Set接口,它不允许集合中有重复的值,当我们提到HashSet时,第一件事情就是在将对象存储在HashSet之前,要先确保对象重写equals()和hashCode()方法,这样才能比较对象的值是否相等,以确保set中没有储存相等的对象。如果我们没有重写这两个方法,将会使用这个方法的默认实现。

public boolean add(Object o)方法用来在Set中添加元素,当元素值重复时则会立即返回false,如果成功添加的话会返回true。

什么是HashMap

HashMap实现了Map接口,Map接口对键值对进行映射。Map中不允许重复的键。Map接口有两个基本的实现,HashMap和TreeMap。TreeMap保存了对象的排列次序,而HashMap则不能。HashMap允许键和值为null。HashMap是非synchronized的,但collection框架提供方法能保证HashMap synchronized,这样多个线程同时访问HashMap时,能保证只有一个线程更改Map。

public Object put(Object Key,Object value)方法用来将元素添加到map中。

HashSet和HashMap的区别

*HashMap**HashSet*

HashMap实现了Map接口HashSet实现了Set接口

HashMap储存键值对HashSet仅仅存储对象

使用put()方法将元素放入map中使用add()方法将元素放入set中

HashMap中使用键对象来计算hashcode值HashSet使用成员对象来计算hashcode值,对于两个对象来说hashcode可能相同,所以equals()方法用来判断对象的相等性,如果两个对象不同的话,那么返回false

HashMap比较快,因为是使用唯一的键来获取对象HashSet较HashMap来说比较慢