hashmapjava源碼
散列表要解決的一個問題就是散列值的沖突問題 通常是兩種方法 鏈表法和開放地址法 鏈表法就是將相同hash值的對象組織成一個鏈表放在hash值對應的槽位 開放地址法是通過一個探測演算法 當某個槽位已經被占據的情況下繼續查找下一個可以使用的槽位 java util HashMap採用的鏈表法的方式 鏈表是單向鏈表 因此在刪除過程中要自己維持prev節點 我想不採用雙向鏈表是從節省空間考慮 一個典型的查找過程
for(Entry<K V>e=table[indexFor(hash table length)];e!=null;e=e next){Objectk;if(e hash==hash&&((k=e key)==key||(key!=null&&key equals(k))))returne;}
HashMap採用鏈表法而不是開放地址法 猜想可能的原因是從實用角度出發 對空間和時間效率做出的折中選擇 採用開放地址法 無論是線性探測或者二次探測都可能造成群集現象 而雙重散列會要求散列表的裝填程度比較低的情況下會有比較好的查找效率 容易造成空間的浪費
什麼是負載因子？負載因子a定義為
a=散列表的實際元素數目（n）/ 散列表的容量（m）
負載因子衡量的是一個散列表的空間的使用程度 負載因子越大表示散列表的裝填程度越高 反之愈小 對於使用鏈表法的散列表來說 查找一個元素的平均次數是 （ +a）次 因此如果負載因子越大 對空間的利用更充分 然而後果是查找效率的降低 如果負載因子太小 那麼散列表的數據將過於稀疏 對空間造成嚴重浪費
回到HashMap的實現 HashMap中的loadFactor其實定義的就是該map對象允許的最大的負載因子 如果超過這個系數將重新resize 這個是通過threshold欄位來判斷 看threshold的計算
threshold=(int)(capacity*loadFactor);
結合上面的負載因子的定義公式可知 threshold就是在此loadFactor和capacity對應下允許的最大元素數目 超過這個數目就重新resize 以降低實際的負載因子 默認的的負載因子 是對空間和時間效率的一個平衡選擇 注意到的一點是resize的規模是現有 capacity的兩倍
if(size++>=threshold)resize( *table length);
可能你也注意到了 java util HashMap對key的hash值多做了一步處理 而不是直接使用hashCode
staticinthash(inth){h^=(h>>> )^(h>>> );returnh^(h>>> )^(h>>> );}
這個處理的原因在於HashMap的容量總是採用 的p次冪 而取index（槽位）的方法是
staticintindexFor(inth intlength){returnh&(length );}
這一運算等價於對length取模 也就是
h % ^p
返回的將是h的p個最低位組成的數字 我們假設hash輸入是符合簡單一致散列 然而這一假設並不能推論出hash的p個最低位也會符合簡單一致散列 也許h的這p個最低位相同的幾率很大 那麼沖突的幾率就非常大了 優秀的散列函數應該需要考慮所有的位
因此為了防止這些 壞 的散列函數造成效率的降低 HashMap預先對hash值做了處理以考慮到所有的位 根據注釋也可以知道 這個處理我看不懂 留待高人解釋 也許來自於某本演算法書也不一定
我們知道java util HashMap不是線程安全的 因此如果在使用迭代器的過程中有其他線程修改了map 那麼將拋出 這就是所謂fail fast策略（速錯） 這一策略在源碼中的實現是通過 modCount域 modCount顧名思義就是修改次數 對HashMap內容的修改都將增加這個值 那麼在迭代器初始化過程中會將這個值賦給迭代器的expectedModCount
HashIterator(){expectedModCount=modCount;if(size> ){//advancetofirstentryEntry[]t=table;while(index<t length&&(next=t[index++])==null);}}
在迭代過程中 判斷modCount跟expectedModCount是否相等 如果不相等就表示已經有其他線程修改了map
注意到modCount聲明為volatile 保證線程之間修改的可見性 lishixin/Article/program/Java/JSP/201311/19501
B. idea debug進入HashMap源碼時傳參不正確
我測試了下面的代碼：
綜上，jvm在啟動的時候會在程序背後隱式地將一些配置啊什麼的通過put方法放到某些地方，不用關心，你遇到的情況是正常的也是正確的
C. 面試長知識了！Java 關鍵字 transient 盡然還能這么用
在深入研究HashMap源碼時，我發現鏈表table數組中的transient關鍵字具有意想不到的用法。transient關鍵字通常與序列化相關，當我們需要在網路上傳輸對象數據時，它能控制哪些欄位不被序列化。
序列化和反序列化是Java對象處理的重要概念。序列化是將對象轉化為位元組序列，以便存儲或網路傳輸，而反序列化則是將這些位元組序列恢復為Java對象。在序列化過程中，有時我們希望某些敏感欄位不被包含，這時transient關鍵字就派上用場了。
transient關鍵字用於標記那些在序列化時不包含的成員變數。它僅適用於變數，不能修飾方法或類。舉個例子，如果產品對象Proct有價格、數量和總價，總價通常是通過其他兩個欄位計算得出，這時我們可以使用transient關鍵字阻止總價欄位被序列化。
然而，值得注意的是，transient修飾的欄位在實現Serializable介面的序列化中默認不會被包含。但通過實現Externalizable介面，我們可以手動指定哪些欄位，包括transient修飾的，需要進行序列化。這驗證了transient關鍵字對於序列化的控制並非絕對，取決於我們如何選擇序列化方式。
總之，transient關鍵字是Java中控制序列化細節的重要工具，理解它的使用場景和特性能幫助我們在實際編程中更好地處理數據傳輸問題。希望這些信息對你的編程之路有所助益，記得關注我的公眾號「猿芯」，獲取更多編程知識。
D. 求java裡面的Hash<Map>的用法和基本解釋，謝謝
HashMap 和 HashSet 是 Java Collection Framework 的兩個重要成員，其中 HashMap 是 Map 介面的常用實現類，HashSet 是 Set 介面的常用實現類。雖然 HashMap 和 HashSet 實現的介面規范不同，但它們底層的 Hash 存儲機制完全一樣，甚至 HashSet 本身就採用 HashMap 來實現的。
通過 HashMap、HashSet 的源代碼分析其 Hash 存儲機制
實際上，HashSet 和 HashMap 之間有很多相似之處，對於 HashSet 而言，系統採用 Hash 演算法決定集合元素的存儲位置，這樣可以保證能快速存、取集合元素；對於 HashMap 而言，系統 key-value 當成一個整體進行處理，系統總是根據 Hash 演算法來計算 key-value 的存儲位置，這樣可以保證能快速存、取 Map 的 key-value 對。
在介紹集合存儲之前需要指出一點：雖然集合號稱存儲的是 Java 對象，但實際上並不會真正將 Java 對象放入 Set 集合中，只是在 Set 集合中保留這些對象的引用而言。也就是說：Java 集合實際上是多個引用變數所組成的集合，這些引用變數指向實際的 Java 對象。
集合和引用
就像引用類型的數組一樣，當我們把 Java 對象放入數組之時，並不是真正的把 Java 對象放入數組中，只是把對象的引用放入數組中，每個數組元素都是一個引用變數。
HashMap 的存儲實現
當程序試圖將多個 key-value 放入 HashMap 中時，以如下代碼片段為例：
Java代碼
HashMap<String , Double> map = new HashMap<String , Double>();
map.put("語文" , 80.0);
map.put("數學" , 89.0);
map.put("英語" , 78.2);
HashMap 採用一種所謂的「Hash 演算法」來決定每個元素的存儲位置。
當程序執行 map.put("語文" , 80.0); 時，系統將調用"語文"的 hashCode() 方法得到其 hashCode 值——每個 Java 對象都有 hashCode() 方法，都可通過該方法獲得它的 hashCode 值。得到這個對象的 hashCode 值之後，系統會根據該 hashCode 值來決定該元素的存儲位置。
我們可以看 HashMap 類的 put(K key , V value) 方法的源代碼：
Java代碼
public V put(K key, V value)
{
// 如果 key 為 null，調用 putForNullKey 方法進行處理
if (key == null)
return putForNullKey(value);
// 根據 key 的 keyCode 計算 Hash 值
int hash = hash(key.hashCode());
// 搜索指定 hash 值在對應 table 中的索引
int i = indexFor(hash, table.length);
// 如果 i 索引處的 Entry 不為 null，通過循環不斷遍歷 e 元素的下一個元素
for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next)
{
Object k;
// 找到指定 key 與需要放入的 key 相等（hash 值相同
// 通過 equals 比較放回 true）
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key
|| key.equals(k)))
{
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
// 如果 i 索引處的 Entry 為 null，表明此處還沒有 Entry
modCount++;
// 將 key、value 添加到 i 索引處
addEntry(hash, key, value, i);
return null;
}
上面程序中用到了一個重要的內部介面：Map.Entry，每個 Map.Entry 其實就是一個 key-value 對。從上面程序中可以看出：當系統決定存儲 HashMap 中的 key-value 對時，完全沒有考慮 Entry 中的 value，僅僅只是根據 key 來計算並決定每個 Entry 的存儲位置。這也說明了前面的結論：我們完全可以把 Map 集合中的 value 當成 key 的附屬，當系統決定了 key 的存儲位置之後，value 隨之保存在那裡即可。
上面方法提供了一個根據 hashCode() 返回值來計算 Hash 碼的方法：hash()，這個方法是一個純粹的數學計算，其方法如下：
Java代碼
static int hash(int h)
{
h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
}
對於任意給定的對象，只要它的 hashCode() 返回值相同，那麼程序調用 hash(int h) 方法所計算得到的 Hash 碼值總是相同的。接下來程序會調用 indexFor(int h, int length) 方法來計算該對象應該保存在 table 數組的哪個索引處。indexFor(int h, int length) 方法的代碼如下：
Java代碼
static int indexFor(int h, int length)
{
return h & (length-1);
}
這個方法非常巧妙，它總是通過 h &(table.length -1) 來得到該對象的保存位置——而 HashMap 底層數組的長度總是 2 的 n 次方，這一點可參看後面關於 HashMap 構造器的介紹。
當 length 總是 2 的倍數時，h & (length-1) 將是一個非常巧妙的設計：假設 h=5,length=16, 那麼 h & length - 1 將得到 5；如果 h=6,length=16, 那麼 h & length - 1 將得到 6 ……如果 h=15,length=16, 那麼 h & length - 1 將得到 15；但是當 h=16 時 , length=16 時，那麼 h & length - 1 將得到 0 了；當 h=17 時 , length=16 時，那麼 h & length - 1 將得到 1 了……這樣保證計算得到的索引值總是位於 table 數組的索引之內。
根據上面 put 方法的源代碼可以看出，當程序試圖將一個 key-value 對放入 HashMap 中時，程序首先根據該 key 的 hashCode() 返回值決定該 Entry 的存儲位置：如果兩個 Entry 的 key 的 hashCode() 返回值相同，那它們的存儲位置相同。如果這兩個 Entry 的 key 通過 equals 比較返回 true，新添加 Entry 的 value 將覆蓋集合中原有 Entry 的 value，但 key 不會覆蓋。如果這兩個 Entry 的 key 通過 equals 比較返回 false，新添加的 Entry 將與集合中原有 Entry 形成 Entry 鏈，而且新添加的 Entry 位於 Entry 鏈的頭部——具體說明繼續看 addEntry() 方法的說明。
當向 HashMap 中添加 key-value 對，由其 key 的 hashCode() 返回值決定該 key-value 對（就是 Entry 對象）的存儲位置。當兩個 Entry 對象的 key 的 hashCode() 返回值相同時，將由 key 通過 eqauls() 比較值決定是採用覆蓋行為（返回 true），還是產生 Entry 鏈（返回 false）。
上面程序中還調用了 addEntry(hash, key, value, i); 代碼，其中 addEntry 是 HashMap 提供的一個包訪問許可權的方法，該方法僅用於添加一個 key-value 對。下面是該方法的代碼：
Java代碼
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex)
{
// 獲取指定 bucketIndex 索引處的 Entry
Entry<K,V> e = table[bucketIndex]; // ①
// 將新創建的 Entry 放入 bucketIndex 索引處，並讓新的 Entry 指向原來的 Entry
table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);
// 如果 Map 中的 key-value 對的數量超過了極限
if (size++ >= threshold)
// 把 table 對象的長度擴充到 2 倍。
resize(2 * table.length); // ②
}
上面方法的代碼很簡單，但其中包含了一個非常優雅的設計：系統總是將新添加的 Entry 對象放入 table 數組的 bucketIndex 索引處——如果 bucketIndex 索引處已經有了一個 Entry 對象，那新添加的 Entry 對象指向原有的 Entry 對象（產生一個 Entry 鏈），如果 bucketIndex 索引處沒有 Entry 對象，也就是上面程序①號代碼的 e 變數是 null，也就是新放入的 Entry 對象指向 null，也就是沒有產生 Entry 鏈。
JDK 源碼
在 JDK 安裝目錄下可以找到一個 src.zip 壓縮文件，該文件里包含了 Java 基礎類庫的所有源文件。只要讀者有學習興趣，隨時可以打開這份壓縮文件來閱讀 Java 類庫的源代碼，這對提高讀者的編程能力是非常有幫助的。需要指出的是：src.zip 中包含的源代碼並沒有包含像上文中的中文注釋，這些注釋是筆者自己添加進去的。
Hash 演算法的性能選項
根據上面代碼可以看出，在同一個 bucket 存儲 Entry 鏈的情況下，新放入的 Entry 總是位於 bucket 中，而最早放入該 bucket 中的 Entry 則位於這個 Entry 鏈的最末端。
上面程序中還有這樣兩個變數：
* size：該變數保存了該 HashMap 中所包含的 key-value 對的數量。
* threshold：該變數包含了 HashMap 能容納的 key-value 對的極限，它的值等於 HashMap 的容量乘以負載因子（load factor）。
從上面程序中②號代碼可以看出，當 size++ >= threshold 時，HashMap 會自動調用 resize 方法擴充 HashMap 的容量。每擴充一次，HashMap 的容量就增大一倍。
上面程序中使用的 table 其實就是一個普通數組，每個數組都有一個固定的長度，這個數組的長度就是 HashMap 的容量。HashMap 包含如下幾個構造器：
* HashMap()：構建一個初始容量為 16，負載因子為 0.75 的 HashMap。
* HashMap(int initialCapacity)：構建一個初始容量為 initialCapacity，負載因子為 0.75 的 HashMap。
* HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)：以指定初始容量、指定的負載因子創建一個 HashMap。
當創建一個 HashMap 時，系統會自動創建一個 table 數組來保存 HashMap 中的 Entry，下面是 HashMap 中一個構造器的代碼：
Java代碼
// 以指定初始化容量、負載因子創建 HashMap
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)
{
// 初始容量不能為負數
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException(
"Illegal initial capacity: " +
initialCapacity);
// 如果初始容量大於最大容量，讓出示容量
if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
// 負載因子必須大於 0 的數值
if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
throw new IllegalArgumentException(
loadFactor);
// 計算出大於 initialCapacity 的最小的 2 的 n 次方值。
int capacity = 1;
while (capacity < initialCapacity)
capacity <<= 1;
this.loadFactor = loadFactor;
// 設置容量極限等於容量 * 負載因子
threshold = (int)(capacity * loadFactor);
// 初始化 table 數組
table = new Entry[capacity]; // ①
init();
}
上面代碼中粗體字代碼包含了一個簡潔的代碼實現：找出大於 initialCapacity 的、最小的 2 的 n 次方值，並將其作為 HashMap 的實際容量（由 capacity 變數保存）。例如給定 initialCapacity 為 10，那麼該 HashMap 的實際容量就是 16。
程序①號代碼處可以看到：table 的實質就是一個數組，一個長度為 capacity 的數組。
對於 HashMap 及其子類而言，它們採用 Hash 演算法來決定集合中元素的存儲位置。當系統開始初始化 HashMap 時，系統會創建一個長度為 capacity 的 Entry 數組，這個數組里可以存儲元素的位置被稱為「桶（bucket）」，每個 bucket 都有其指定索引，系統可以根據其索引快速訪問該 bucket 里存儲的元素。
無論何時，HashMap 的每個「桶」只存儲一個元素（也就是一個 Entry），由於 Entry 對象可以包含一個引用變數（就是 Entry 構造器的的最後一個參數）用於指向下一個 Entry，因此可能出現的情況是：HashMap 的 bucket 中只有一個 Entry，但這個 Entry 指向另一個 Entry ——這就形成了一個 Entry 鏈。如圖 1 所示：
圖 1. HashMap 的存儲示意
HashMap 的讀取實現
當 HashMap 的每個 bucket 里存儲的 Entry 只是單個 Entry ——也就是沒有通過指針產生 Entry 鏈時，此時的 HashMap 具有最好的性能：當程序通過 key 取出對應 value 時，系統只要先計算出該 key 的 hashCode() 返回值，在根據該 hashCode 返回值找出該 key 在 table 數組中的索引，然後取出該索引處的 Entry，最後返回該 key 對應的 value 即可。看 HashMap 類的 get(K key) 方法代碼：
Java代碼
public V get(Object key)
{
// 如果 key 是 null，調用 getForNullKey 取出對應的 value
if (key == null)
return getForNullKey();
// 根據該 key 的 hashCode 值計算它的 hash 碼
int hash = hash(key.hashCode());
// 直接取出 table 數組中指定索引處的值，
for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];
e != null;
// 搜索該 Entry 鏈的下一個 Entr
e = e.next) // ①
{
Object k;
// 如果該 Entry 的 key 與被搜索 key 相同
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key
|| key.equals(k)))
return e.value;
}
return null;
}
從上面代碼中可以看出，如果 HashMap 的每個 bucket 里只有一個 Entry 時，HashMap 可以根據索引、快速地取出該 bucket 里的 Entry；在發生「Hash 沖突」的情況下，單個 bucket 里存儲的不是一個 Entry，而是一個 Entry 鏈，系統只能必須按順序遍歷每個 Entry，直到找到想搜索的 Entry 為止——如果恰好要搜索的 Entry 位於該 Entry 鏈的最末端（該 Entry 是最早放入該 bucket 中），那系統必須循環到最後才能找到該元素。
歸納起來簡單地說，HashMap 在底層將 key-value 當成一個整體進行處理，這個整體就是一個 Entry 對象。HashMap 底層採用一個 Entry[] 數組來保存所有的 key-value 對，當需要存儲一個 Entry 對象時，會根據 Hash 演算法來決定其存儲位置；當需要取出一個 Entry 時，也會根據 Hash 演算法找到其存儲位置，直接取出該 Entry。由此可見：HashMap 之所以能快速存、取它所包含的 Entry，完全類似於現實生活中母親從小教我們的：不同的東西要放在不同的位置，需要時才能快速找到它。
當創建 HashMap 時，有一個默認的負載因子（load factor），其默認值為 0.75，這是時間和空間成本上一種折衷：增大負載因子可以減少 Hash 表（就是那個 Entry 數組）所佔用的內存空間，但會增加查詢數據的時間開銷，而查詢是最頻繁的的操作（HashMap 的 get() 與 put() 方法都要用到查詢）；減小負載因子會提高數據查詢的性能，但會增加 Hash 表所佔用的內存空間。
掌握了上面知識之後，我們可以在創建 HashMap 時根據實際需要適當地調整 load factor 的值；如果程序比較關心空間開銷、內存比較緊張，可以適當地增加負載因子；如果程序比較關心時間開銷，內存比較寬裕則可以適當的減少負載因子。通常情況下，程序員無需改變負載因子的值。
如果開始就知道 HashMap 會保存多個 key-value 對，可以在創建時就使用較大的初始化容量，如果 HashMap 中 Entry 的數量一直不會超過極限容量（capacity * load factor），HashMap 就無需調用 resize() 方法重新分配 table 數組，從而保證較好的性能。當然，開始就將初始容量設置太高可能會浪費空間（系統需要創建一個長度為 capacity 的 Entry 數組），因此創建 HashMap 時初始化容量設置也需要小心對待。
E. 深入理解 HashSet 及底層源碼分析
HashSet，作為Java.util包中的核心類，其本質是基於HashMap的實現，主要特性是存儲不重復的對象。通過理解HashMap，學習HashSet相對簡單。本文將對HashSet的底層結構和重要方法進行剖析。
1. HashSet簡介
HashSet是Set介面的一個實現，經常出現在面試中。它的核心是HashMap，通過構造函數可以觀察到這一關系。Set介面還有另一個實現——TreeSet，但HashSet更常用。
2. 底層結構與特性
HashSet的特性主要體現在其不允許重復元素和無序性上。由於HashMap的key不可重復，所以HashSet的元素也是獨一無二的。同時，由於HashMap的key存儲方式，HashSet內部的數據沒有特定的順序。
3. 重要方法分析
- 構造方法: HashSet利用HashMap的構造，確保元素的唯一性。
- 添加方法: 添加元素時，實際上是將元素作為HashMap的key，刪除時若返回true，則表示之前存在該元素。
- 刪除方法: 刪除操作在HashMap中完成，返回值表示元素是否存在。
- iterator()方法: 通過獲取Map的keySet來實現迭代。
- size()方法: 直接調用HashMap的size方法獲取元素數量。
總結
HashSet的底層源碼精簡，主要依賴HashMap。它通過HashMap的特性確保元素的唯一性和無序性。了解了這些，對於使用和理解HashSet將大有裨益。如有疑問，歡迎留言交流。