HashMap 在 Java 中通過(guò)哈希表實(shí)現(xiàn)高效存儲(chǔ)和查找。其內(nèi)部采用數(shù)組 鏈表（或紅黑樹(shù)）結(jié)構(gòu)，先通過(guò)鍵的 hashCode 得到哈希值，再經(jīng)哈希函數(shù)處理后映射到數(shù)組索引，減少?zèng)_突；1. 當(dāng)發(fā)生哈希碰撞時(shí)，使用鏈表連接多個(gè)鍵值對(duì)；2. 自 JDK 8 起，當(dāng)鏈表長(zhǎng)度超過(guò) 8 時(shí)轉(zhuǎn)為紅黑樹(shù)以提升查找效率；3. 默認(rèn)初始容量為 16，負(fù)載因子為 0.75，當(dāng)元素?cái)?shù)量超過(guò)閾值時(shí)觸發(fā)擴(kuò)容，將數(shù)組擴(kuò)大一倍并重新計(jì)算元素位置；4. 多線程擴(kuò)容可能導(dǎo)致死循環(huán)或數(shù)據(jù)錯(cuò)亂，建議并發(fā)環(huán)境下使用 ConcurrentHashMap。
HashMap 在 Java 中是一個(gè)非常常用的集合類，用來(lái)存儲(chǔ)鍵值對(duì)。它之所以高效，是因?yàn)閮?nèi)部用了哈希表的實(shí)現(xiàn)方式，能快速定位數(shù)據(jù)的位置。
哈希函數(shù)和數(shù)組結(jié)構(gòu)
HashMap 內(nèi)部其實(shí)就是一個(gè)數(shù)組 鏈表（或紅黑樹(shù)）的組合結(jié)構(gòu)。當(dāng)我們放入一個(gè)鍵值對(duì)時(shí)，HashMap 會(huì)先用鍵（Key）的 hashCode() 方法得到一個(gè)哈希值，然后通過(guò)自己的哈希函數(shù)進(jìn)一步處理這個(gè)值，目的是減少哈希沖突的概率。
接著，這個(gè)最終的哈希值會(huì)被“映射”到數(shù)組的一個(gè)位置上。比如數(shù)組長(zhǎng)度是 16，那就會(huì)用哈希值對(duì) 16 取模，確定應(yīng)該放到哪個(gè)索引下。這一步叫做哈希尋址。
需要注意的是：
- 如果不同的 Key 算出來(lái)的位置一樣，就發(fā)生了哈希碰撞
- 初始容量是 16，默認(rèn)負(fù)載因子是 0.75，當(dāng)元素?cái)?shù)量超過(guò)容量×負(fù)載因子時(shí)，會(huì)觸發(fā)擴(kuò)容
哈希沖突如何解決？
Java 的 HashMap 使用了鏈表來(lái)處理沖突。也就是說(shuō)，當(dāng)多個(gè) Key 映射到同一個(gè)數(shù)組位置時(shí)，它們會(huì)被串在一個(gè)鏈表里。每個(gè)數(shù)組元素（也叫桶，bucket）存放的是一個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)象（Node），里面有 key、value、hash 和 next 指針。
不過(guò)從 JDK 8 開(kāi)始還有一個(gè)優(yōu)化：當(dāng)某個(gè)桶里的鏈表長(zhǎng)度超過(guò)閾值（默認(rèn)是 8）時(shí)，鏈表會(huì)轉(zhuǎn)成紅黑樹(shù)，查找效率從 O(n) 提升到 O(log n)。而如果紅黑樹(shù)節(jié)點(diǎn)數(shù)小于 6，又會(huì)退化回鏈表。
擴(kuò)容機(jī)制是怎么回事？
當(dāng) HashMap 中的數(shù)據(jù)越來(lái)越多，達(dá)到擴(kuò)容閾值（threshold = capacity × load factor）時(shí)，它會(huì)自動(dòng)把數(shù)組擴(kuò)大一倍，然后重新計(jì)算所有元素的位置，這個(gè)過(guò)程叫做rehashing（再哈希）。
這個(gè)操作是比較耗性能的，所以如果你知道大概要存多少數(shù)據(jù)，最好一開(kāi)始就指定初始容量，避免頻繁擴(kuò)容。
舉個(gè)例子：
Map<String, Integer> map = new HashMap<>(32); // 初始容量設(shè)為32
擴(kuò)容時(shí)需要注意多線程下的問(wèn)題。在舊版本的 HashMap 中，擴(kuò)容期間如果多個(gè)線程同時(shí)操作，可能會(huì)導(dǎo)致死循環(huán)或者數(shù)據(jù)錯(cuò)亂。所以在并發(fā)環(huán)境下建議使用 ConcurrentHashMap。
基本上就這些。 HashMap 雖然看起來(lái)簡(jiǎn)單，但里面的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)還是很講究的，像哈希優(yōu)化、鏈表轉(zhuǎn)紅黑樹(shù)、擴(kuò)容策略這些，都是為了保證高效的讀寫性能。
以上是Hashmap在內(nèi)部如何工作？的詳細(xì)內(nèi)容。更多信息請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！
熱AI工具
Undress AI Tool
免費(fèi)脫衣服圖片
Undresser.AI Undress
人工智能驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用程序，用于創(chuàng)建逼真的裸體照片
AI Clothes Remover
用于從照片中去除衣服的在線人工智能工具。
Clothoff.io
AI脫衣機(jī)
Video Face Swap
使用我們完全免費(fèi)的人工智能換臉工具輕松在任何視頻中換臉！
熱門文章
熱工具
記事本++7.3.1
好用且免費(fèi)的代碼編輯器
SublimeText3漢化版
中文版，非常好用
禪工作室 13.0.1
功能強(qiáng)大的PHP集成開(kāi)發(fā)環(huán)境
Dreamweaver CS6
視覺(jué)化網(wǎng)頁(yè)開(kāi)發(fā)工具
SublimeText3 Mac版
神級(jí)代碼編輯軟件(SublimeText3)
現(xiàn)代爪哇的異步編程技術(shù)
Jul 07, 2025 am 02:24 AM
Java支持異步編程的方式包括使用CompletableFuture、響應(yīng)式流（如ProjectReactor）以及Java19 中的虛擬線程。1.CompletableFuture通過(guò)鏈?zhǔn)秸{(diào)用提升代碼可讀性和維護(hù)性，支持任務(wù)編排和異常處理；2.ProjectReactor提供Mono和Flux類型實(shí)現(xiàn)響應(yīng)式編程，具備背壓機(jī)制和豐富的操作符；3.虛擬線程減少并發(fā)成本，適用于I/O密集型任務(wù)，與傳統(tǒng)平臺(tái)線程相比更輕量且易于擴(kuò)展。每種方式均有適用場(chǎng)景，應(yīng)根據(jù)需求選擇合適工具并避免混合模型以保持簡(jiǎn)潔性
在Java中使用枚舉的最佳實(shí)踐
Jul 07, 2025 am 02:35 AM
在Java中，枚舉（enum）適合表示固定常量集合，最佳實(shí)踐包括：1.用enum表示固定狀態(tài)或選項(xiàng)，提升類型安全和可讀性；2.為枚舉添加屬性和方法以增強(qiáng)靈活性，如定義字段、構(gòu)造函數(shù)、輔助方法等；3.使用EnumMap和EnumSet提高性能和類型安全性，因其基于數(shù)組實(shí)現(xiàn)更高效；4.避免濫用enum，如動(dòng)態(tài)值、頻繁變更或復(fù)雜邏輯場(chǎng)景應(yīng)使用其他方式替代。正確使用enum能提升代碼質(zhì)量并減少錯(cuò)誤，但需注意其適用邊界。
了解Java Nio及其優(yōu)勢(shì)
Jul 08, 2025 am 02:55 AM
JavaNIO是Java1.4引入的新型IOAPI，1）面向緩沖區(qū)和通道，2）包含Buffer、Channel和Selector核心組件，3）支持非阻塞模式，4）相比傳統(tǒng)IO更高效處理并發(fā)連接。其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：1）非阻塞IO減少線程開(kāi)銷，2）Buffer提升數(shù)據(jù)傳輸效率，3）Selector實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用，4）內(nèi)存映射加快文件讀寫。使用時(shí)需注意：1）Buffer的flip/clear操作易混淆，2）非阻塞下需手動(dòng)處理不完整數(shù)據(jù)，3）Selector注冊(cè)需及時(shí)取消，4）NIO并非適用于所有場(chǎng)景。
Hashmap在Java內(nèi)部如何工作？
Jul 15, 2025 am 03:10 AM
HashMap在Java中通過(guò)哈希表實(shí)現(xiàn)鍵值對(duì)存儲(chǔ)，其核心在于快速定位數(shù)據(jù)位置。1.首先使用鍵的hashCode()方法生成哈希值，并通過(guò)位運(yùn)算轉(zhuǎn)換為數(shù)組索引；2.不同對(duì)象可能產(chǎn)生相同哈希值，導(dǎo)致沖突，此時(shí)以鏈表形式掛載節(jié)點(diǎn)，JDK8后鏈表過(guò)長(zhǎng)（默認(rèn)長(zhǎng)度8）則轉(zhuǎn)為紅黑樹(shù)提升效率；3.使用自定義類作鍵時(shí)必須重寫equals()和hashCode()方法；4.HashMap動(dòng)態(tài)擴(kuò)容，當(dāng)元素?cái)?shù)超過(guò)容量乘以負(fù)載因子（默認(rèn)0.75）時(shí)，擴(kuò)容并重新哈希；5.HashMap非線程安全，多線程下應(yīng)使用Concu
有效使用爪哇枚舉和最佳實(shí)踐
Jul 07, 2025 am 02:43 AM
Java枚舉不僅表示常量，還可封裝行為、攜帶數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)接口。1.枚舉是類，用于定義固定實(shí)例，如星期、狀態(tài)，比字符串或整數(shù)更安全；2.可攜帶數(shù)據(jù)和方法，如通過(guò)構(gòu)造函數(shù)傳值并提供訪問(wèn)方法；3.可使用switch處理不同邏輯，結(jié)構(gòu)清晰；4.可實(shí)現(xiàn)接口或抽象方法，使不同枚舉值具有差異化行為；5.注意避免濫用、硬編碼比較、依賴ordinal值，合理命名與序列化。
Java中的單例設(shè)計(jì)模式是什么？
Jul 09, 2025 am 01:32 AM
單例設(shè)計(jì)模式在Java中通過(guò)私有構(gòu)造器和靜態(tài)方法確保一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例并提供全局訪問(wèn)點(diǎn)，適用于控制共享資源的訪問(wèn)。實(shí)現(xiàn)方式包括：1.懶加載，即首次請(qǐng)求時(shí)才創(chuàng)建實(shí)例，適用于資源消耗大且不一定需要的情況；2.線程安全處理，通過(guò)同步方法或雙重檢查鎖定確保多線程環(huán)境下只創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例，并減少性能影響；3.餓漢式加載，在類加載時(shí)直接初始化實(shí)例，適合輕量級(jí)對(duì)象或可接受提前初始化的場(chǎng)景；4.枚舉實(shí)現(xiàn)，利用Java枚舉天然支持序列化、線程安全及防止反射攻擊的特性，是推薦的簡(jiǎn)潔可靠方式。不同實(shí)現(xiàn)方式可根據(jù)具體需求選
Java可選示例
Jul 12, 2025 am 02:55 AM
Optional能清晰表達(dá)意圖并減少null判斷的代碼噪音。1.Optional.ofNullable是處理可能為null對(duì)象的常用方式，如從map中取值時(shí)可結(jié)合orElse提供默認(rèn)值，邏輯更清晰簡(jiǎn)潔；2.通過(guò)鏈?zhǔn)秸{(diào)用map實(shí)現(xiàn)嵌套取值，安全地避免NPE，任一環(huán)節(jié)為null則自動(dòng)終止并返回默認(rèn)值；3.filter可用于條件篩選，滿足條件才繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)操作，否則直接跳到orElse，適合輕量級(jí)業(yè)務(wù)判斷；4.不建議過(guò)度使用Optional，如基本類型或簡(jiǎn)單邏輯中其反而增加復(fù)雜度，部分場(chǎng)景直接返回nu
如何修復(fù)java.io.notserializable Exception？
Jul 12, 2025 am 03:07 AM
遇到j(luò)ava.io.NotSerializableException的核心解決方法是確保所有需序列化的類實(shí)現(xiàn)Serializable接口，并檢查嵌套對(duì)象的序列化支持。1.給主類添加implementsSerializable；2.確保類中自定義字段對(duì)應(yīng)的類也實(shí)現(xiàn)Serializable；3.用transient標(biāo)記不需要序列化的字段；4.檢查集合或嵌套對(duì)象中的非序列化類型；5.查看異常信息定位具體哪個(gè)類未實(shí)現(xiàn)接口；6.對(duì)無(wú)法修改的類考慮替換設(shè)計(jì)，如保存關(guān)鍵數(shù)據(jù)或使用可序列化的中間結(jié)構(gòu)；7.考慮改
