JDK7中HashMap的实现

JDK7中的HashMap采用了数组+链表的数据结构来实现。当插入一个键值对时,会根据Key的hashCode值计算出在数组中的位置,即数组的索引。如果该位置没有元素,则将该键值对插入到该位置;如果该位置已经有元素,即存在冲突,就会通过链表的方式来存储冲突的键值对。具体的实现步骤如下:

1. 计算Key的hashCode值:HashMap会调用Key对象的hashCode方法来计算hashCode值。

2. 计算数组索引:通过hashCode值和数组长度进行取模运算,得到该元素在数组中的索引。

3. 插入操作:如果该位置没有元素,直接插入键值对;如果该位置已经有元素,并且Key相等,则会用新的Value替换旧的Value;如果该位置已经有元素,但Key不相等,则将该键值对插入到链表中。

4. 扩容操作:当HashMap中的元素数量达到一定阈值时,会触发扩容操作。具体情况是当元素数量达到数组容量的75%时,会进行扩容。扩容操作会新建一个更大的数组,然后将原数组中的所有元素重新计算索引,并插入到新数组中。

JDK8中HashMap的实现

JDK8中的HashMap与JDK7的实现相比,在处理哈希冲突的方式上有所不同,以提高查询效率。具体的实现步骤如下:

1. 计算Key的hashCode值:与JDK7相同,HashMap会调用Key对象的hashCode方法来计算hashCode值。

2. 计算数组索引:与JDK7相同,通过hashCode值和数组长度进行取模运算,得到该元素在数组中的索引。

3. 插入操作:与JDK7不同的是,在该位置已经有元素,并且Key相等的情况下,会用新的Value替换旧的Value,不再使用链表的方式来存储冲突的键值对。如果该位置已经有元素,但Key不相等,则会使用链表或红黑树的方式来存储冲突的键值对。

4. 扩容操作:与JDK7相同,当HashMap中的元素数量达到一定阈值时,会触发扩容操作。具体情况是当元素数量达到数组容量的75%时,会进行扩容。不同之处在于,JDK8中扩容后的新数组长度为原数组长度的两倍。

在JDK8中,当链表中的元素数量大于阈值(默认值为8)时,会将链表转化为红黑树,以提高查询的效率。红黑树是一种自平衡的二叉查找树,其时间复杂度为O(logN),相较于链表的O(N),查询效率得到了极大的提升。同时,红黑树的插入、删除等操作的时间复杂度也较低,因此在元素数量较多时,HashMap采用红黑树来存储冲突的键值对。