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Inhaltsverzeichnis
Hash -Funktionen und Array -Strukturen
Wie kann man Hash -Konflikte l?sen?
Was ist mit dem Expansionsmechanismus los?
Heim Java javaLernprogramm Wie funktioniert Hashmap intern?

Wie funktioniert Hashmap intern?

Jun 25, 2025 am 09:49 AM

HashMap erm?glicht einen effizienten Speicher und die Suche durch Hash -Tabellen in Java. Es verwendet eine Array -Verbindungsliste (oder rote und schwarze Baumstruktur), erhalten Sie zuerst den Hash -Wert über den HashCode des Schlüssels und ordnen Sie ihn dann nach der Verarbeitung durch die Hash -Funktion dem Array -Index ab, um Konflikte zu reduzieren. 1. Wenn eine Hash-Kollision auftritt, verbinden Sie die verknüpfte Liste, um mehrere Schlüsselwertpaare zu verbinden. 2. Seit JDK 8, wenn die L?nge der verknüpften Liste 8 überschreitet, wird sie in einen roten und schwarzen Baum umgewandelt, um die Such -Effizienz zu verbessern. 3. Die Standard -Anfangskapazit?t betr?gt 16 und der Lastfaktor 0,75. Wenn die Anzahl der Elemente den Schwellenwert überschreitet, wird die Kapazit?tserweiterung ausgel?st, das Array wird verdoppelt und die Elementposition ist neu berechnet. 4. Die Multithread -Kapazit?tserweiterung kann tote Schleifen oder Datenverwirrung verursachen, und es wird empfohlen, eine Concurrenthashmap in einer gleichzeitigen Umgebung zu verwenden.

Wie funktioniert Hashmap intern?

HashMap ist eine sehr h?ufig verwendete Sammlungsklasse in Java, die zum Speichern von Schlüsselwertpaaren verwendet wird. Der Grund, warum es effizient ist, ist, dass es intern die Hash -Tabellen -Implementierung verwendet, wodurch der Ort der Daten schnell lokalisiert werden kann.

Hash -Funktionen und Array -Strukturen

HashMap ist eigentlich eine Kombinationsstruktur eines Array -verknüpften Liste (oder roten und schwarzen B?ume). Wenn wir ein Schlüsselwertpaar einsetzen, verwendet HashMap zun?chst hashCode() -Methode des Schlüssels (Schlüssel), um einen Hash-Wert zu erhalten, und verarbeiten diesen Wert dann weiter durch seine eigene Hash-Funktion, um die Wahrscheinlichkeit der Hash-Kollision zu verringern.
Dann ist dieser endgültige Hash -Wert "Karte" zu einer Position im Array. Wenn beispielsweise die L?nge des Arrays 16 betr?gt, wird der Hash -Wert verwendet, um 16 zu modulo und zu bestimmen, welcher Index zugegeben werden soll. Dieser Schritt wird als Hash -Adressierung bezeichnet.

Was beachtet werden sollte ist:

  • Wenn die von verschiedenen Schlüsseln berechneten Positionen gleich sind, tritt eine Hash -Kollision auf
  • Die anf?ngliche Kapazit?t betr?gt 16, der Standardlastfaktor betr?gt 0,75 und die Kapazit?tserweiterung wird ausgel?st, wenn die Anzahl der Elemente den Kapazit?tslastfaktor überschreitet.

Wie kann man Hash -Konflikte l?sen?

Javas HashMap verwendet verknüpfte Listen, um Konflikte zu bew?ltigen. Das hei?t, wenn mehrere Schlüssel derselben Array -Position zugeordnet sind, werden sie in einer verknüpften Liste angezeigt. Jedes Array -Element (auch Bucket genannt) speichert ein Knotenobjekt (Knoten), das Schlüssel, Wert, Hash und n?chste Zeiger enth?lt.

Es gibt jedoch eine weitere Optimierung, die von JDK 8 beginnt: Wenn die L?nge der verknüpften Liste in einem Bucket den Schwellenwert überschreitet (die Standardeinstellung 8), wird die verlinkte Liste in einen roten und schwarzen Baum umgewandelt und die Suchseffizienz wird von O (n) zu O (LOG N) verbessert. Wenn die Anzahl der roten und schwarzen Baumknoten weniger als 6 betr?gt, entartet sie wieder auf die verknüpfte Liste.

Was ist mit dem Expansionsmechanismus los?

Wenn immer mehr Daten in HashMap den Schwellenwert erreichen (Schwellenwert = Kapazit?t × Lastfaktor), verdoppelt es das Array automatisch und berechnet dann die Positionen aller Elemente neu. Dieser Vorgang wird als Wiederaufnahme (Re-Hashing) bezeichnet.

Dieser Vorgang ist relativ leistungsverwendet. Wenn Sie also wissen, wie viel Daten Sie speichern m?chten, ist es am besten, die Anfangskapazit?t von Anfang an anzugeben, um eine h?ufige Erweiterung zu vermeiden.

Zum Beispiel:

 Karte <String, Integer> map = new HashMap <> (32); // Die Anfangskapazit?t auf 32 festlegen

Wenn Sie die Kapazit?t erweitern, müssen Sie auf die Probleme unter Multi-Threading achten. Wenn in ?lteren Versionen von HashMap mehrere Threads w?hrend der Kapazit?tserweiterung gleichzeitig funktionieren, kann dies zu toten Schleifen oder Datenerkrankungen führen. Daher wird empfohlen, ConcurrentHashMap in einer gleichzeitigen Umgebung zu verwenden.

Grunds?tzlich ist das. Obwohl Hashmap einfach aussieht, sind die Details immer noch sehr speziell. Hash -Optimierung, Linkliste mit rotem und schwarzem Baum, und Expansionsstrategien k?nnen effizientes Lesen und Schreiben der Leistung gew?hrleisten.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWie funktioniert Hashmap intern?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!

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Asynchrone Programmierungstechniken in modernen Java Asynchrone Programmierungstechniken in modernen Java Jul 07, 2025 am 02:24 AM

Java unterstützt asynchrone Programmierungen, einschlie?lich der Verwendung von Vervollst?ndigungsfuture, reaktionsschnellen Streams (wie Projecreactor) und virtuellen Threads in Java19. 1.CompletableFuture verbessert die Code -Lesbarkeit und -wartung durch Kettenaufrufe und unterstützt Aufgabenorchestrierung und Ausnahmebehandlung. 2. Projecreactor bietet Mono- und Flusstypen zur Implementierung der reaktionsschnellen Programmierung mit Backpressure -Mechanismus und reichhaltigen Operatoren. 3.. Virtuelle Themen senken die Parallelit?tskosten, sind für E/O-intensive Aufgaben geeignet und sind leichter und leichter zu erweitern als herk?mmliche Plattformf?den. Jede Methode hat anwendbare Szenarien, und entsprechende Tools sollten entsprechend Ihren Anforderungen ausgew?hlt werden, und gemischte Modelle sollten vermieden werden, um die Einfachheit aufrechtzuerhalten

Best Practices für die Verwendung von Enums in Java Best Practices für die Verwendung von Enums in Java Jul 07, 2025 am 02:35 AM

In Java eignen sich Enums für die Darstellung fester konstanter Sets. Zu den Best Practices geh?ren: 1. Enum verwenden, um festen Zustand oder Optionen zur Verbesserung der Sicherheit und der Lesbarkeit der Art darzustellen; 2. Fügen Sie ENUs Eigenschaften und Methoden hinzu, um die Flexibilit?t zu verbessern, z. B. Felder, Konstruktoren, Helfermethoden usw.; 3. Verwenden Sie ENUMMAP und Enumset, um die Leistung und die Typensicherheit zu verbessern, da sie basierend auf Arrays effizienter sind. 4. Vermeiden Sie den Missbrauch von Enums, wie z. B. dynamische Werte, h?ufige ?nderungen oder komplexe Logikszenarien, die durch andere Methoden ersetzt werden sollten. Die korrekte Verwendung von Enum kann die Codequalit?t verbessern und Fehler reduzieren. Sie müssen jedoch auf seine geltenden Grenzen achten.

Java Nio und seine Vorteile verstehen Java Nio und seine Vorteile verstehen Jul 08, 2025 am 02:55 AM

Javanio ist ein neuer IOAPI, der von Java 1.4 eingeführt wurde. 1) richtet sich an Puffer und Kan?le, 2) enth?lt Puffer-, Kanal- und Selektorkomponenten, 3) unterstützt den nicht blockierenden Modus und 4) verhandelt gleichzeitiger Verbindungen effizienter als herk?mmliches IO. Die Vorteile spiegeln sich in: 1) Nicht blockierender IO reduziert den überkopf der Gewinde, 2) Puffer verbessert die Datenübertragungseffizienz, 3) Selektor realisiert Multiplexing und 4) Speicherzuordnungsgeschwindigkeit des Lesens und Schreibens von Dateien. Beachten Sie bei Verwendung: 1) Der Flip/Clear -Betrieb des Puffers ist leicht verwirrt zu sein, 2) unvollst?ndige Daten müssen manuell ohne Blockierung verarbeitet werden, 3) Die Registrierung der Selektor muss rechtzeitig storniert werden, 4) NIO ist nicht für alle Szenarien geeignet.

Wie funktioniert ein Hashmap in Java intern? Wie funktioniert ein Hashmap in Java intern? Jul 15, 2025 am 03:10 AM

HashMap implementiert das Schlüsselwertpaarspeicher durch Hash-Tabellen in Java, und sein Kern liegt in schneller Positionierungsdatenorte. 1. Verwenden Sie zun?chst die HashCode () -Methode des Schlüssels, um einen Hash -Wert zu generieren und durch Bit -Operationen in einen Array -Index umzuwandeln. 2. Verschiedene Objekte k?nnen den gleichen Hash -Wert erzeugen, was zu Konflikten führt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Knoten in Form einer verknüpften Liste montiert. Nach JDK8 ist die verknüpfte Liste zu lang (Standardl?nge 8) und wird in einen roten und schwarzen Baum umgewandelt, um die Effizienz zu verbessern. 3. Bei Verwendung einer benutzerdefinierten Klasse als Schlüssel müssen die Methoden Equals () und HashCode () umgeschrieben werden. 4.. Hashmap erweitert die Kapazit?t dynamisch. Wenn die Anzahl der Elemente die Kapazit?t und Multiplizierung mit dem Lastfaktor (Standard 0,75) überschreitet, erweitern und rehieren Sie sie. 5.

Effektive Verwendung von Java -Enums und Best Practices Effektive Verwendung von Java -Enums und Best Practices Jul 07, 2025 am 02:43 AM

Java -Aufz?hlungen repr?sentieren nicht nur Konstanten, sondern k?nnen auch das Verhalten zusammenfassen, Daten tragen und Schnittstellen implementieren. 1. Aufz?hlung ist eine Klasse, mit der feste Instanzen wie Woche und Staat definiert werden, was sicherer ist als Saiten oder Ganzzahlen. 2. Es kann Daten und Methoden tragen, z. B. Werte über Konstruktoren übertragen und Zugriffsmethoden bereitstellen. 3.. Es kann Switch verwenden, um unterschiedliche Logik mit klarer Struktur zu verarbeiten. 4. Es kann Schnittstellen oder abstrakte Methoden implementieren, um differenzierte Verhaltensweisen verschiedener Aufz?hlungswerte vorzunehmen. 5. Achten Sie darauf, dass Missbrauch, Hartcode-Vergleich, Abh?ngigkeit von Ordnungswerten und ein vernünftiges Benennen und Serialisierung vermieden werden.

Was ist ein Singleton -Designmuster in Java? Was ist ein Singleton -Designmuster in Java? Jul 09, 2025 am 01:32 AM

Das Singleton -Design -Muster in Java stellt sicher, dass eine Klasse nur eine Instanz hat und einen globalen Zugangspunkt über private Konstrukteure und statische Methoden bietet, die für die Kontrolle des Zugriffs auf gemeinsame Ressourcen geeignet sind. Zu den Implementierungsmethoden geh?ren: 1. Lazy Loading, dh die Instanz wird nur dann erstellt, wenn die erste Anfrage angefordert wird. Dies ist für Situationen geeignet, in denen der Ressourcenverbrauch hoch und nicht unbedingt erforderlich ist. 2. Thread-safe-Verarbeitung, um sicherzustellen, dass nur eine Instanz in einer Umgebung mit mehreren Threaden durch Synchronisationsmethoden oder doppelte überprüfung erstellt wird und die Leistungsauswirkungen reduziert; 3. Hungrige Belastung, die die Instanz w?hrend der Klassenbelastung direkt initialisiert, eignet sich für leichte Objekte oder Szenarien, die im Voraus initialisiert werden k?nnen. 4. Die Implementierung der Aufz?hlung, die die Java -Aufz?hlung verwendet, um die Serialisierung, die Sicherheit von Faden und reflektierende Angriffe auf natürliche Weise zu unterstützen, ist eine empfohlene und zuverl?ssige Methode. Verschiedene Implementierungsmethoden k?nnen nach bestimmten Anforderungen ausgew?hlt werden

Java Optionales Beispiel Java Optionales Beispiel Jul 12, 2025 am 02:55 AM

Optional kann eindeutig Absichten ausdrücken und das Code -Rauschen für Nullurteile reduzieren. 1. optional.ofnullable ist eine h?ufige M?glichkeit, mit Null -Objekten umzugehen. Wenn beispielsweise Werte von Karten entnommen werden, kann Orelse verwendet werden, um Standardwerte bereitzustellen, damit die Logik klarer und pr?zise ist. 2. Verwenden Sie Kettenaufrufkarten, um verschachtelte Werte zu erreichen, um NPE sicher zu vermeiden, und enden Sie automatisch, wenn eine Verbindung NULL ist, und senden Sie den Standardwert zurück. 3. Filter kann zur bedingten Filterung verwendet werden, und nachfolgende Operationen werden weiterhin nur dann durchgeführt, wenn die Bedingungen erfüllt sind. Andernfalls wird er direkt zu Orelse springen, was für das leichte Gesch?ftsverurteilungsurteil geeignet ist. 4. Es wird nicht empfohlen, optional zu überbeanspruchen, z. B. Grundtypen oder einfache Logik, die die Komplexit?t erh?hen, und einige Szenarien kehren direkt zur NU zurück.

Wie repariere ich java.io.notserializableException? Wie repariere ich java.io.notserializableException? Jul 12, 2025 am 03:07 AM

Die Kernprobleme für die Begegnung mit Java.io.iSserializableException besteht darin, sicherzustellen, dass alle Klassen, die serialisiert werden müssen, die serialisierbare Schnittstelle implementieren und die Serialisierungsunterstützung verschachtelter Objekte überprüfen. 1. Hinzufügen von Ger?ten zur Hauptklasse; 2. Stellen Sie sicher, dass die entsprechenden Klassen von benutzerdefinierten Feldern in der Klasse auch serialisierbar implementieren; 3.. Verwenden Sie vorübergehend Felder, die nicht serialisiert werden müssen. 4. überprüfen Sie die nichtserialisierten Typen in Sammlungen oder verschachtelten Objekten. 5. überprüfen Sie, welche Klasse die Schnittstelle nicht implementiert. 6. Berücksichtigen Sie das Ersatzdesign für Klassen, die nicht ge?ndert werden k?nnen, z. B. Schlüsseldaten oder Verwendung serialisierbarer Zwischenstrukturen; 7. überlegen Sie sich

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