HashMap理解

来源:https://www.cnblogs.com/llf7/archive/2020/05/24/12952367.html
-Advertisement-
Play Games

hashCode() 和equals() 方法的重要性體現在什麼地方? Java中的HashMap使用hashCode()和equals()方法設置值,根據鍵獲取值的時候也會用到這兩個方法。 怎樣 設置 的值? hashCode()獲得 hash值。而hash值用來確定hashmap中內部 Node ...


hashCode() 和equals() 方法的重要性體現在什麼地方?

Java中的HashMap使用hashCode()和equals()方法設置值,根據鍵獲取值的時候也會用到這兩個方法。

  • 怎樣設置的值?

    • hashCode()獲得 hash值。而hash值用來確定hashmap中內部 Node數組的下標。
    • 之後通過比較hash值與該下標處的key的hash值是不是相等,並使用equals方法比較兩個對象是否相同
      • 如果hash和equals 都相等的話,說明兩個鍵是等價的
      • 如果只有hash值相等的話,此時是 hash衝突了,需要用鏈地址法解決
      • (這裡可以引出,如果只修改了equals方法的話而沒有修改hash方法,是不行的。兩個對象可能equals相等,但是由於沒有重寫hash方法,有可能導致hash不同。放入元素的key是hash1,取元素的key是hash2,雖然兩個key的equals重寫之後是相等的,但是key的hash沒有重寫,所以會取不出來)

    來看源碼:

    1 (前導)hash方法調用key的hashCode()方法(如果key的hashCode()方法沒有重寫的話,就是用的Object的hashCode()方法)

        static final int hash(Object key) {
            int h;
            return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
        }
    

    2 當往HashMap中存入一個值的時候,調用的其實是下麵這個方法。預先計算了hash(key)

        public V put(K key, V value) {
            return putVal(hash(key), key, value, false, true);
        }
    

    3 比較 hash(通過hashCode()方法得到)是否相同 和 比較 equals()是否相等。依據情況存入值

       final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                       boolean evict) {
            // 如果數組為空的話,進行初始化
            if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
                n = (tab = resize()).length;
            // 通過 (hash值和數組長度-1) 得到key的下標,
            if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
                // 如果該下標處的值為空存入元素
                tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
            else {
                Node<K,V> e; K k;
                // 通過比較hash值和判斷equals是否相等,如果相等覆蓋該值
                if (p.hash == hash &&
                    ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    e = p;
                else if (p instanceof TreeNode)
                    ...
                else {
                    // HashMap採用的是鏈定址法
                    for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                        // 一般情況下,如果鏈表的下一個是空的話,就插入到下一個中
                        if ((e = p.next) == null) {
                            p.next = newNode(hash, key, value, null);
                            if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                                treeifyBin(tab, hash);
                            break;
                        }
                        // 如果鏈表中間存在相同的鍵,就覆蓋該值,並跳出迴圈
                        if (e.hash == hash &&
                            ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                            break;
                        p = e;
                    }
                }
    

Java中的HashMap的工作原理是什麼?

HashMap採用的是 數組+鏈定址法 ,HashMap的內部中有一個叫做Node的內部類。HashMap其實就是維護了這個Node內部類數組 Node<K,V>[]。通過hashCode()方法得到hash址,然後通過和 數組長度-1 做位運算 存入數組的下標值。

  • 如果該下標值處的位置沒有值,就填入該位置

  • 如果有值了,就比較 hash值是否相同和 equals()是否相等,相等就可以覆蓋該值

  • 否則將遞歸到該處的鏈表的最末尾(中間有相等的也可以覆蓋)

什麼是hashmap?

hashmap是一個散列表,存儲的內容是 鍵值對(key-value)映射,

  • HashMap 繼承於AbstractMap,實現了Map、Cloneable、java.io.Serializable介面。

hashmap 是線程不安全的,所以它的內部有一個 modCount 變數,表示修改次數。其它線程可能會修改hashmap的結構(刪除、增加),而此線程在迭代此時就會拋出 ConcurrentModifiedException。

初始容量大小是16,載入因數是0.75。也就是說在map到達12的時候,會擴容到兩倍

    /**
     * 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
    }

使用的是通過類似於數組下標的方式查找、刪除、更新元素等操作,非常高效。但是,當hash的衝突比較多的時候,那麼一個數組下標處有多個元素。此時java中的hashmap使用的是鏈定址法。就是數組+鏈表。發生hash衝突的時候,就在該下標處的鏈表末尾添加(如果中間有相等的鍵,就會覆蓋)

如何構造一致性 哈希演算法。

???

Object作為HashMap的key的話,對Object有什麼要求嗎?

要求Object中hashcode不能變。

簡單的說就是 Object的equals方法和hashCode方法需要滿足一致性要求。而Object的equals方法是比較兩個對象的地址,而 hashCode則是 C/C++的原生方法(也是獲取記憶體地址值)。

兩者剛好對應,hashcode改變了就可能和equals對應不上。

解釋

HashMap中是同時通過 hahsCode() 方法 和 equals() 方法確定 key位置的

而 Object的 equals方法比較的是兩個變數的記憶體地址是否相同

    public boolean equals(Object obj) {
        return (this == obj);
    }

Object 的 hashCode是原生方法

    public native int hashCode();

hashCode方法的一致約定要求
(1)、 在java應用的一次執行過程中,對於同一個對象的hashCode方法的多次調用,他們應該返回同樣的值(前提是該對象的信息沒有發生變化);
(2)、對於兩個對象來說,如果使用equals方法比較返回true,那麼這兩個對象的hashCode值一定是相同的;
(3) 對於兩個對象來說,如果使用equals方法返回false,那麼這兩個對象的hashCode值不要求一定不同(可以相同,可以不同),但是如果不同則可以提高應用的性能。
(4)、 對於Object類來說,不同Object對象的hashCode值是不同的(Object類的hashcode值表示的是對象的地址)。

hashset 存的數是有序的嗎?

hashset 是無序的

為什麼HashMap的長度一定是 2 的次冪

通過源碼,我們可以發現每次擴容的時候,如果沒有超過最大容量的話。每次 newCap都會 << 1 (增加兩倍)

        if (oldCap > 0) {
            if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                threshold = Integer.MAX_VALUE;
                return oldTab;
            }
            else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                     oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                newThr = oldThr << 1; // double threshold
        }

HashMap是通過 hash值 和 數組長度 - 1 的 &運算 得到數組下標的,這樣可以很好的將數據分散開。而每次擴容的時候。

而 (n - 1) & hash 這個操作如果在n為2的N次冪的情況下是等同於 hash % n 取餘數的值。

        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
         // 計算數組下標 i = 數組長度 & 哈希值
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);

重寫equals方法的時候,為什麼需要重寫hashCode方法

因為,如果不重寫hashCode方法。那麼在獲取對象的hash值的時候,會預設使用Object類的hashCode()方法。

而 HashMap()中需要通過 hashCode() 和 equals 方法 設置鍵值對 或者 根據鍵獲取值。

只重寫了其中的一個的話,無法保證 hashCode方法的一致約定要求

  • 在java應用的一次執行過程中,對於同一個對象的hashCode方法的多次調用,他們應該返回同樣的值(前提是該對象的信息沒有發生變化);
  • 對於兩個對象來說,如果使用equals方法比較返回true,那麼這兩個對象的hashCode值一定是相同的;
  • 對於兩個對象來說,如果使用equals方法返回false,那麼這兩個對象的hashCode值不要求一定不同(可以相同,可以不同),但是如果不同則可以提高應用的性能。
  • 對於Object類來說,不同Object對象的hashCode值是不同的(Object類的hashcode值表示的是對象的地址)。

參考資料: HashMap實現原理及源碼分析


您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • 本教程源碼請訪問: "tutorial_demo" 上篇教程我們學習瞭如何使用工廠模式解耦,把對象的創建由程式員交給自定義的工廠類,在這篇教程我們將學到如何使用Spring的IOC解決程式的耦合問題。 一、什麼是IOC IOC:Inversion of Control,控制反轉,將創建對象的權力交給 ...
  • 前言 繼上一篇使用Flutter開發的抖音國際版 後再次擼一個國內版抖音,大部分功能已完成,主要是Flutter開發APP速度很爽, 先看下圖 項目主要結構介紹 這次主要的改動在api.dart 及douyin.dart里,國內抖音的api是不同的,另外地址以及實體類也不一樣。詳細下麵介紹. 抖音的 ...
  • 為什麼數組要從零開始? 如題,數組第一個元素為什麼要從零開始,而不從一開始?感覺這很反人類呀,正常來講,一個集合的開始,不應該從一嗎? 對於這個問題,我覺得可以從以下兩方面來考慮。 1設計層面 我們先瞭解一下數組最基本的結構和定址方式(即實現方式)。 現在市面上無論是C、Java、PHP,還是Go或 ...
  • 若該文為原創文章,未經允許不得轉載原博主博客地址:https://blog.csdn.net/qq21497936原博主博客導航:https://blog.csdn.net/qq21497936/article/details/102478062本文章博客地址:https://blog.csdn.n ...
  • 整理出一篇Java進階架構師之路的核心知識,同時也是面試時面試官必問的知識點,篇章也是包括了很多知識點,其中包括了有基礎知識、Java集合、JVM、多線程併發、spring原理、微服務、Netty 與RPC 、Kafka、日記、設計模式、Java演算法、資料庫、Zookeeper、分散式緩存、數據結構 ...
  • 安裝配置jdk8 1. 官網下載,安裝jdk8安裝包(我這裡的版本是jdk 8u231 windows x64.exe),選擇安裝位置,我的安裝位置是 C:\environment\java\jdk1.8.0_231 .安裝完jdk後會跳出彈窗要jre,直接關閉,不用選下一步,因為我們前面的jdk安 ...
  • 本篇博客新開一個數據分析後的數據可視化的例子講解,每一篇博客是一個例子。 這節課學習如何繪製一個折線圖。題目如下: 代碼如下: 效果如下: ...
  • IDEA一些不錯的插件分享 目錄 IDEA一些不錯的插件分享 插件集合 CamelCase Translation LiveEdit MarkDown Navigator Jrebel CheckStyle IDEA Alibaba Java Coding Guidelines Ideavim Ma ...
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • 移動開發(一):使用.NET MAUI開發第一個安卓APP 對於工作多年的C#程式員來說,近來想嘗試開發一款安卓APP,考慮了很久最終選擇使用.NET MAUI這個微軟官方的框架來嘗試體驗開發安卓APP,畢竟是使用Visual Studio開發工具,使用起來也比較的順手,結合微軟官方的教程進行了安卓 ...
  • 前言 QuestPDF 是一個開源 .NET 庫,用於生成 PDF 文檔。使用了C# Fluent API方式可簡化開發、減少錯誤並提高工作效率。利用它可以輕鬆生成 PDF 報告、發票、導出文件等。 項目介紹 QuestPDF 是一個革命性的開源 .NET 庫,它徹底改變了我們生成 PDF 文檔的方 ...
  • 項目地址 項目後端地址: https://github.com/ZyPLJ/ZYTteeHole 項目前端頁面地址: ZyPLJ/TreeHoleVue (github.com) https://github.com/ZyPLJ/TreeHoleVue 目前項目測試訪問地址: http://tree ...
  • 話不多說,直接開乾 一.下載 1.官方鏈接下載: https://www.microsoft.com/zh-cn/sql-server/sql-server-downloads 2.在下載目錄中找到下麵這個小的安裝包 SQL2022-SSEI-Dev.exe,運行開始下載SQL server; 二. ...
  • 前言 隨著物聯網(IoT)技術的迅猛發展,MQTT(消息隊列遙測傳輸)協議憑藉其輕量級和高效性,已成為眾多物聯網應用的首選通信標準。 MQTTnet 作為一個高性能的 .NET 開源庫,為 .NET 平臺上的 MQTT 客戶端與伺服器開發提供了強大的支持。 本文將全面介紹 MQTTnet 的核心功能 ...
  • Serilog支持多種接收器用於日誌存儲,增強器用於添加屬性,LogContext管理動態屬性,支持多種輸出格式包括純文本、JSON及ExpressionTemplate。還提供了自定義格式化選項,適用於不同需求。 ...
  • 目錄簡介獲取 HTML 文檔解析 HTML 文檔測試參考文章 簡介 動態內容網站使用 JavaScript 腳本動態檢索和渲染數據,爬取信息時需要模擬瀏覽器行為,否則獲取到的源碼基本是空的。 本文使用的爬取步驟如下: 使用 Selenium 獲取渲染後的 HTML 文檔 使用 HtmlAgility ...
  • 1.前言 什麼是熱更新 游戲或者軟體更新時,無需重新下載客戶端進行安裝,而是在應用程式啟動的情況下,在內部進行資源或者代碼更新 Unity目前常用熱更新解決方案 HybridCLR,Xlua,ILRuntime等 Unity目前常用資源管理解決方案 AssetBundles,Addressable, ...
  • 本文章主要是在C# ASP.NET Core Web API框架實現向手機發送驗證碼簡訊功能。這裡我選擇是一個互億無線簡訊驗證碼平臺,其實像阿裡雲,騰訊雲上面也可以。 首先我們先去 互億無線 https://www.ihuyi.com/api/sms.html 去註冊一個賬號 註冊完成賬號後,它會送 ...
  • 通過以下方式可以高效,並保證數據同步的可靠性 1.API設計 使用RESTful設計,確保API端點明確,並使用適當的HTTP方法(如POST用於創建,PUT用於更新)。 設計清晰的請求和響應模型,以確保客戶端能夠理解預期格式。 2.數據驗證 在伺服器端進行嚴格的數據驗證,確保接收到的數據符合預期格 ...