java -- HashMap详解

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什么是hash

比较官方的解释是将任意长度数据映射到到固定长度的域中。

例如我们要将1~100编号的苹果放在10个篮子中，怎么做才能尽可能均匀地分散这100个苹果，使得每个篮子苹果个数大致相当。最简单的办法就是通过模运算来解决，把每一个苹果的编号num对篮子数n进行取模得到该苹果要放入篮子的编号index，即index=num%n。这样，可以保证每个篮子都将放入10个苹果。

hash在Map中的应用

HashMap的底层是HashTable，通过Node[]进行数据存储；每一个Node是一个key-value键值对，在进行Node存放，即确定节点在Node[]中的存储index时，采用了Hash散列的思想。由于Hash散列的随机性，有时候会出现不同Node同一index的情况，这时候HashMap采用了同一index处采用链表的形式来存储相同index的不同Node。

HashMap所在包

HashMap位于java.util包下，使用它必须导包。

HashMap构造函数

HashMap有4个构造函数，源码如下：

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 /**
     * Constructs an empty <tt>HashMap</tt> with the default initial capacity
     * (16) and the default load factor (0.75).
     */
    public HashMap() {
        this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
    }

/**
     * Constructs an empty <tt>HashMap</tt> with the specified initial
     * capacity and load factor.
     *
     * @param  initialCapacity the initial capacity
     * @param  loadFactor      the load factor
     * @throws IllegalArgumentException if the initial capacity is negative
     *         or the load factor is nonpositive
     */
    public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
                                               initialCapacity);
        if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
            initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
        if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
            throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
                                               loadFactor);
        this.loadFactor = loadFactor;
        this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
    }

/**
     * Constructs an empty <tt>HashMap</tt> with the specified initial
     * capacity and the default load factor (0.75).
     *
     * @param  initialCapacity the initial capacity.
     * @throws IllegalArgumentException if the initial capacity is negative.
     */
    public HashMap(int initialCapacity) {
        this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
    }

/**
     * Constructs a new <tt>HashMap</tt> with the same mappings as the
     * specified <tt>Map</tt>.  The <tt>HashMap</tt> is created with
     * default load factor (0.75) and an initial capacity sufficient to
     * hold the mappings in the specified <tt>Map</tt>.
     *
     * @param   m the map whose mappings are to be placed in this map
     * @throws  NullPointerException if the specified map is null
     */
    public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
        this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
        putMapEntries(m, false);
    }

一般情况下，我们默认使用空参构造函数，只有在特殊情况需要调节HashMap性能时会使用包含initialCapacity或loadFactor含参构造函数。

HashMap的底层实现