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一文让你彻底理解 Java HashMap 和 ConcurrentHashMap(1/7)

来源:网络整理     时间:2018-08-14     关键词:

本篇文章主要介绍了" 一文让你彻底理解 Java HashMap 和 ConcurrentHashMap",主要涉及到方面的内容,对于Java教程感兴趣的同学可以参考一下: 前言Map 这样的 Key Value 在软件开发中是非常经典的结构,常用于在内存中存放数据。本篇主要想讨论 ConcurrentHashMap 这样一个并发容...

前言

Map 这样的 Key Value 在软件开发中是非常经典的结构,常用于在内存中存放数据。

本篇主要想讨论 ConcurrentHashMap 这样一个并发容器,在正式开始之前我觉得有必要谈谈 HashMap,没有它就不会有后面的 ConcurrentHashMap。

HashMap

众所周知 HashMap 底层是基于 数组 + 链表 组成的,不过在 jdk1.7 和 1.8 中具体实现稍有不同。

Base 1.7

1.7 中的数据结构图:

 一文让你彻底理解 Java HashMap 和 ConcurrentHashMap

先来看看 1.7 中的实现。

 一文让你彻底理解 Java HashMap 和 ConcurrentHashMap

这是 HashMap 中比较核心的几个成员变量;看看分别是什么意思?

  1. 初始化桶大小,因为底层是数组,所以这是数组默认的大小。
  2. 桶最大值。
  3. 默认的负载因子(0.75)
  4. table 真正存放数据的数组。
  5. Map 存放数量的大小。
  6. 桶大小,可在初始化时显式指定。
  7. 负载因子,可在初始化时显式指定。

重点解释下负载因子:

由于给定的 HashMap 的容量大小是固定的,比如默认初始化:

public HashMap() {
    this(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
}
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;
    threshold = initialCapacity;
    init();
}

给定的默认容量为 16,负载因子为 0.75。Map 在使用过程中不断的往里面存放数据,当数量达到了 16 * 0.75 = 12 就需要将当前 16 的容量进行扩容,而扩容这个过程涉及到 rehash、复制数据等操作,所以非常消耗性能。

因此通常建议能提前预估 HashMap 的大小最好,尽量的减少扩容带来的性能损耗。

根据代码可以看到其实真正存放数据的是

transient Entry<K,V>[] table = (Entry<K,V>[]) EMPTY_TABLE;

这个数组,那么它又是如何定义的呢?

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