HashMap 在Java 中通過哈希表實(shí)現(xiàn)鍵值對存儲(chǔ)，其核心在於快速定位數(shù)據(jù)位置。 1. 首先使用鍵的hashCode() 方法生成哈希值，並通過位運(yùn)算轉(zhuǎn)換為數(shù)組索引；2. 不同對象可能產(chǎn)生相同哈希值，導(dǎo)致衝突，此時(shí)以鍊錶形式掛載節(jié)點(diǎn)，JDK 8 後鍊錶過長（默認(rèn)長度8）則轉(zhuǎn)為紅黑樹提升效率；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)超過容量乘以負(fù)載因子（默認(rèn)0.75）時(shí)，擴(kuò)容並重新哈希；5. HashMap 非線程安全，多線程下應(yīng)使用ConcurrentHashMap 或同步包裝。
HashMap 在Java 中的內(nèi)部工作原理其實(shí)不復(fù)雜，但理解它能幫你更好地使用這個(gè)常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。簡單來說，HashMap 是通過哈希表實(shí)現(xiàn)的鍵值對存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，它的核心在於如何快速定位數(shù)據(jù)的位置。
哈希函數(shù)與數(shù)組索引計(jì)算
HashMap 內(nèi)部用一個(gè)數(shù)組來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，每個(gè)元素是一個(gè)鍊錶或紅黑樹的節(jié)點(diǎn)（JDK 8 及以上）。當(dāng)你插入一個(gè)鍵值對時(shí)，HashMap 會(huì)先調(diào)用鍵對象的hashCode()方法得到一個(gè)整數(shù)，然後通過一系列位運(yùn)算把這個(gè)整數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)組的下標(biāo)。
舉個(gè)例子：
map.put("apple", 1);這裡"apple"的hashCode()返回一個(gè)整數(shù)，HashMap 會(huì)根據(jù)當(dāng)前數(shù)組長度進(jìn)行取模等操作，得到該鍵值對應(yīng)該存放在數(shù)組哪個(gè)位置。
需要注意的是，不同的對象可能返回相同的哈希值，這就導(dǎo)致了哈希衝突的問題。
處理哈希衝突：鍊錶與紅黑樹
當(dāng)多個(gè)鍵映射到同一個(gè)數(shù)組索引時(shí)，這些鍵值對會(huì)被以鍊錶的形式掛在這個(gè)位置上。如果鍊錶過長，查找效率就會(huì)下降。因此從JDK 8 開始，當(dāng)鍊錶長度超過閾值（默認(rèn)是8）時(shí)，鍊錶會(huì)轉(zhuǎn)換為紅黑樹，提升查找性能。
這也是為什麼我們建議自定義類作為HashMap 的鍵時(shí)，要同時(shí)重寫equals()和hashCode()方法——否則可能導(dǎo)致無法正確訪問數(shù)據(jù)或者內(nèi)存洩漏。
常見的問題包括：
- 忘記重寫
hashCode()，導(dǎo)致相同邏輯的對像被分配到不同桶中 - 使用可變對像作為鍵，修改後無法再找到對應(yīng)值
擴(kuò)容機(jī)制：負(fù)載因子與重新哈希
HashMap 不是固定大小的，它會(huì)在數(shù)據(jù)量達(dá)到一定閾值時(shí)自動(dòng)擴(kuò)容。擴(kuò)容的觸發(fā)點(diǎn)由兩個(gè)因素決定：當(dāng)前容量和負(fù)載因子（ load factor ，默認(rèn)是0.75）。
比如初始容量是16，負(fù)載因子是0.75，那麼當(dāng)元素?cái)?shù)量超過16 * 0.75 = 12時(shí)，HashMap 就會(huì)擴(kuò)容為原來的兩倍，並重新計(jì)算每個(gè)鍵的索引位置，這個(gè)過程叫做rehashing（重新哈希） 。
雖然擴(kuò)容可以避免哈希衝突過於嚴(yán)重，但它本身是比較耗性能的操作，所以如果你提前知道要存很多數(shù)據(jù)，最好在初始化的時(shí)候就指定合適的容量，減少擴(kuò)容次數(shù)。
線程安全問題：別在多線程下隨便用HashMap
HashMap 並不是線程安全的。在多線程環(huán)境下同時(shí)進(jìn)行put 操作可能會(huì)導(dǎo)致死循環(huán)或者數(shù)據(jù)錯(cuò)亂，尤其是在擴(kuò)容rehash 的時(shí)候。如果你需要線程安全的Map，可以考慮：
- 使用
Collections.synchronizedMap(new HashMap()) - 或者更推薦使用
ConcurrentHashMap
基本上就這些。理解HashMap 的內(nèi)部機(jī)制有助於你寫出更高效、穩(wěn)定的代碼，特別是在處理大量數(shù)據(jù)或併發(fā)場景時(shí)。
以上是Hashmap在Java內(nèi)部如何工作？的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！
熱AI工具
Undress AI Tool
免費(fèi)脫衣圖片
Undresser.AI Undress
人工智慧驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用程序，用於創(chuàng)建逼真的裸體照片
AI Clothes Remover
用於從照片中去除衣服的線上人工智慧工具。
Clothoff.io
AI脫衣器
Video Face Swap
使用我們完全免費(fèi)的人工智慧換臉工具，輕鬆在任何影片中換臉！
熱門文章
熱工具
記事本++7.3.1
好用且免費(fèi)的程式碼編輯器
SublimeText3漢化版
中文版，非常好用
禪工作室 13.0.1
強(qiáng)大的PHP整合開發(fā)環(huán)境
Dreamweaver CS6
視覺化網(wǎng)頁開發(fā)工具
SublimeText3 Mac版
神級(jí)程式碼編輯軟體(SublimeText3)
VSCODE設(shè)置。 JSON位置
Aug 01, 2025 am 06:12 AM
settings.json文件位於用戶級(jí)或工作區(qū)級(jí)路徑，用於自定義VSCode設(shè)置。 1.用戶級(jí)路徑：Windows為C:\Users\\AppData\Roaming\Code\User\settings.json，macOS為/Users//Library/ApplicationSupport/Code/User/settings.json，Linux為/home//.config/Code/User/settings.json；2.工作區(qū)級(jí)路徑：項(xiàng)目根目錄下的.vscode/settings
如何使用JDBC處理Java的交易？
Aug 02, 2025 pm 12:29 PM
要正確處理JDBC事務(wù)，必須先關(guān)閉自動(dòng)提交模式，再執(zhí)行多個(gè)操作，最後根據(jù)結(jié)果提交或回滾；1.調(diào)用conn.setAutoCommit(false)以開始事務(wù)；2.執(zhí)行多個(gè)SQL操作，如INSERT和UPDATE；3.若所有操作成功則調(diào)用conn.commit()，若發(fā)生異常則調(diào)用conn.rollback()確保數(shù)據(jù)一致性；同時(shí)應(yīng)使用try-with-resources管理資源，妥善處理異常並關(guān)閉連接，避免連接洩漏；此外建議使用連接池、設(shè)置保存點(diǎn)實(shí)現(xiàn)部分回滾，並保持事務(wù)盡可能短以提升性能。
在Java的掌握依賴注入春季和Guice
Aug 01, 2025 am 05:53 AM
依賴性（di）IsadesignpatternwhereObjectsReceivedenciesenciesExtern上，推廣looseSecouplingAndEaseerTestingThroughConstructor，setter，orfieldInjection.2.springfraMefringframeWorkSannotationsLikeLikeLike@component@component，@component，@service，@autowiredwithjava-service和@autowiredwithjava-ligatiredwithjava-lase-lightike
Python Itertools組合示例
Jul 31, 2025 am 09:53 AM
itertools.combinations用於生成從可迭代對像中選取指定數(shù)量元素的所有不重複組合（順序無關(guān)），其用法包括：1.從列表中選2個(gè)元素組合，如('A','B')、('A','C')等，避免重複順序；2.對字符串取3個(gè)字符組合，如"abc"、"abd"，適用於子序列生成；3.求兩數(shù)之和等於目標(biāo)值的組合，如1 5=6，簡化雙重循環(huán)邏輯；組合與排列的區(qū)別在於順序是否重要，combinations視AB與BA為相同，而permutations視為不同；
故障排除常見的java`ofmemoryError`場景''
Jul 31, 2025 am 09:07 AM
java.lang.OutOfMemoryError:Javaheapspace表示堆內(nèi)存不足，需檢查大對象處理、內(nèi)存洩漏及堆設(shè)置，通過堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)分析工具定位並優(yōu)化代碼；2.Metaspace錯(cuò)誤因類元數(shù)據(jù)過多，常見於動(dòng)態(tài)類生成或熱部署，應(yīng)限制MaxMetaspaceSize並優(yōu)化類加載；3.Unabletocreatenewnativethread因係統(tǒng)線程資源耗盡，需檢查線程數(shù)限制、使用線程池、調(diào)整棧大?。?.GCoverheadlimitexceeded指GC頻繁但回收少，應(yīng)分析GC日誌，優(yōu)化
Python Pytest夾具示例
Jul 31, 2025 am 09:35 AM
fixture是用於為測試提供預(yù)設(shè)環(huán)境或數(shù)據(jù)的函數(shù)，1.使用@pytest.fixture裝飾器定義fixture；2.在測試函數(shù)中以參數(shù)形式註入fixture；3.yield之前執(zhí)行setup，之後執(zhí)行teardown；4.通過scope參數(shù)控製作用域，如function、module等；5.將共用fixture放在conftest.py中實(shí)現(xiàn)跨文件共享，從而提升測試的可維護(hù)性和復(fù)用性。
了解Java虛擬機(jī)（JVM）內(nèi)部
Aug 01, 2025 am 06:31 AM
TheJVMenablesJava’s"writeonce,runanywhere"capabilitybyexecutingbytecodethroughfourmaincomponents:1.TheClassLoaderSubsystemloads,links,andinitializes.classfilesusingbootstrap,extension,andapplicationclassloaders,ensuringsecureandlazyclassloa
如何使用Java的日曆？
Aug 02, 2025 am 02:38 AM
使用java.time包中的類替代舊的Date和Calendar類；2.通過LocalDate、LocalDateTime和LocalTime獲取當(dāng)前日期時(shí)間；3.使用of()方法創(chuàng)建特定日期時(shí)間；4.利用plus/minus方法不可變地增減時(shí)間；5.使用ZonedDateTime和ZoneId處理時(shí)區(qū)；6.通過DateTimeFormatter格式化和解析日期字符串；7.必要時(shí)通過Instant與舊日期類型兼容；現(xiàn)代Java中日期處理應(yīng)優(yōu)先使用java.timeAPI，它提供了清晰、不可變且線
