Java之HashMap系列--HashMap的底层原理

Java HashMap 是一种基于哈希表实现的Map接口的实现类，它的底层原理主要包括哈希表、哈希冲突、链表和红黑树。 哈希表是 HashMap 的核心数据结构，它通过哈希函数将键值对映射到一个数组的位置上，从而实现快速的查找和插入操作。哈希冲突是指不同的键值对被映射到了同一个数组位置上，这种情况下，HashMap 使用链表将这些键值对串联起来，成为一个链表节点。如果同一个链表上的节点数太多，会导致查找和插入操作的时间复杂度变高，为了解决这个问题，Java 8 引入了红黑树来优化链表，将链表节点转化为红黑树节点，提高了查找和插入操作的效率。 Java HashMap 的工作原理可以简单概括为：当向 HashMap 中插入一个键值对时，首先根据键的哈希值计算出数组下标，如果该位置上没有键值对，则直接插入；如果该位置上已经存在键值对，则判断键是否相等，如果相等则更新值，否则将该键值对添加到链表或红黑树中。在查找键值对时，同样先根据键的哈希值找到数组位置，然后在链表或红黑树中查找对应的键值对。 需要注意的是，Java HashMap 并不是线程安全的，如果在多线程环境下使用，需要进行同步处理或使用线程安全的 ConcurrentHashMap。