了解HashMap：实现原理、性能优化和使用技巧

HashMap 是 Java 中常用的数据结构，它基于哈希表实现，提供了快速的查找和插入操作。

1. 哈希表:

HashMap 内部通过一个数组来存储元素，这个数组就是哈希表。

当我们向 HashMap 中插入键值对时，首先会根据键的哈希码来确定存储位置，然后将键值对存储在对应的位置上。

当需要查找元素时，HashMap 同样会根据键的哈希码找到存储位置，然后进行比较来定位到具体的元素。

2. 哈希冲突:

由于不同的键可能会有相同的哈希码，这就会造成所谓的哈希冲突。

为了解决哈希冲突，HashMap 采用了链地址法：即在同一个位置上采用链表来存储多个键值对。

当发生哈希冲突时，新的键值对会被加入到对应位置的链表中。

3. 哈希桶与负载因子:

HashMap 的数组大小一般称为“容量”，每个位置上的链表称为“桶”。

HashMap还有一个重要的参数叫做“负载因子”，当 HashMap 中的键值对数量超过了容量乘以负载因子时，HashMap 会进行扩容操作，以保证哈希表的性能。

4. 确定存储位置:

确定存储位置的方法是通过计算 key 的 hashCode，再通过哈希函数转换成数组下标。

通常情况下，哈希函数会对 hashCode 进行一些位运算和扰动以减小碰撞的概率。

5. 总结:

通过哈希表和链表的结合，HashMap 充分利用了数组快速访问的特点，并且通过链表解决了哈希冲突的问题。

同时，我们也需要注意负载因子的合理选择，以及扩容对性能的影响。

原文始发于微信公众号（Coder香）：了解HashMap：实现原理、性能优化和使用技巧