【Java 原理】HashMap 底层实现和原理

 

 

1）HashMap源码详细分析
2）HashMap为什么是线程不安全的？
3）HashMap和HashTable的区别
4）1.7和1.8的HashMap实现区别总结
 

 

1.概述

HashMap基于Map接口实现，元素以键值对的方式存储，并且允许使用null 建和null　值，　因为key不允许重复，因此只能有一个键为null,另外HashMap不能保证放入元素的顺序，它是无序的，和放入的顺序并不能相同。HashMap是线程不安全的。

 

2 继承关系

public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>
    implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable {

 

 

 

HashMap的线程是不安全的，多线程环境中推荐是ConcurrentHashMap

 

 

HashMap和HashTable的区别

线程安全

两者最主要的区别在于Hashtable是线程安全，而HashMap则非线程安全。

 

Hashtable 用 synchronized 关键字来确保线程同步

    public synchronized V put(K key, V value) {
    public synchronized V get(Object key) {
    等...

Hashtable的实现方法里面都添加了synchronized关键字来确保线程同步，因此相对而言HashMap性能会高一些，我们平时使用时若无特殊需求建议使用HashMap，在多线程环境下若使用HashMap需要使用Collections.synchronizedMap()方法来获取一个线程安全的集合。
 

Collections.synchronizedMap()实现原理是Collections定义了一个SynchronizedMap的内部类，这个类实现了Map接口，在调用方法时使用synchronized来保证线程同步,当然了实际上操作的还是我们传入的HashMap实例，简单的说就是Collections.synchronizedMap()方法帮我们在操作HashMap时自动添加了synchronized来实现线程同步，类似的其它Collections.synchronizedXX方法也是类似原理。

/**java.util.Collections 内部类
     * @serial include
     */
    private static class SynchronizedMap<K,V>
        implements Map<K,V>, Serializable {
        private static final long serialVersionUID = 1978198479659022715L;

        private final Map<K,V> m;     // Backing Map
        final Object      mutex;        // Object on which to synchronize

        SynchronizedMap(Map<K,V> m) {
            this.m = Objects.requireNonNull(m);
            mutex = this;
        }

        SynchronizedMap(Map<K,V> m, Object mutex) {
            this.m = m;
            this.mutex = mutex;
        }

        public int size() {
            synchronized (mutex) {return m.size();}
        }
        public boolean isEmpty() {
            synchronized (mutex) {return m.isEmpty();}
        }
        public boolean containsKey(Object key) {
            synchronized (mutex) {return m.containsKey(key);}
        }
        public boolean containsValue(Object value) {
            synchronized (mutex) {return m.containsValue(value);}
        }
        public V get(Object key) {
            synchronized (mutex) {return m.get(key);}
        }
省略...

HashMap可以使用null作为key，而Hashtable则不允许null作为key

 

HashMap可以使用null作为key，而Hashtable则不允许null作为key
虽说HashMap支持null值作为key，不过建议还是尽量避免这样使用，因为一旦不小心使用了，若因此引发一些问题，排查起来很是费事。
Note：HashMap以null作为key时，总是存储在table数组的第一个节点上。
 

HashMap 源码   

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

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

 

 

 

 

参考：https://blog.csdn.net/qq_41345773/article/details/92066554