HashMap工做原理

HashMap究竟是如何工做的？

为何HashMap的key必须惟一？

如下论述这两个问题：

HashMap数据结构：

{
    index,  //hashMap 位置索引
    Key,    // key 信息
    Value,  //value 信息
    Node<K,V>    //指向下一个节点
}

index 如何计算？

求对应的key的hashcode 为h 而后 ：h & (length-1); 其中 length表明hashMap大小

在HashMap源码中对应的代码为：

/**
     * Returns index for hash code h.
     */
    static int indexFor(int h, int length) {
 // assert Integer.bitCount(length) == 1 : "length must be a non-zero power of 2";
        return h & (length-1);
    }

编程的一切理论都要实战化才有意义：直接上代码

package map;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 *  hashMap  principle  Test
 * @author  SB
 *
 */
public class HashMapPrinciple {
    public static void main(String[] args) {
	     Map<String,Integer>   map = new HashMap<String,Integer>();
	     map.put("JONES", 99);
	     map.put("CLARK", 90);
	     map.put("KING", 100);
	     map.put("BLAKE", 10);
	     map.put("WARD", 99);
	     map.put("SMITH", 10);
	     map.put("FORD", 110);
	     map.put("RICK", 110);
	     map.put("SOW", 50);
	     map.put("CARL", 80);
	     map.put("WWW", 70);
	     map.put("",20);
	     map.put("",30);
	     System.out.println("map size :  " +  map.size()) ;
	     for(String  m : map.keySet()){
	    	 System.out.println(" index : " + calcIndex(calcHashValue(m)) + " ,key：" + m  +" , hashCode : " + calcHashValue(m)  );
	     }
    }
    
    public   static   int     calcHashValue(String   originInfo){
                 return  originInfo.hashCode();
    }
    
    public  static  int   calcIndex(int  hashCode){
    	return   hashCode &  15; // 15为HashMap默认长度 16-1
    }
}

输出结果为：

map size :  12
 index : 0 ,key： , hashCode : 0
 index : 8 ,key：CARL , hashCode : 2061080
 index : 15 ,key：RICK , hashCode : 2515167
 index : 7 ,key：WWW , hashCode : 86391
 index : 1 ,key：BLAKE , hashCode : 63281361
 index : 12 ,key：WARD , hashCode : 2656892
 index : 7 ,key：JONES , hashCode : 70771223
 index : 11 ,key：SOW , hashCode : 82299
 index : 1 ,key：CLARK , hashCode : 64205105
 index : 3 ,key：SMITH , hashCode : 79018979
 index : 11 ,key：FORD , hashCode : 2163899
 index : 7 ,key：KING , hashCode : 2306967

对应的存储图像直观化

如今根据这个图片信息来解释开始的两个问题：

1. HashMap采用红黑树算法(red black tree)存储这个结构

2. 当key值相同时，对应的hashcode也必定相同，index也相同，因此put靠后的会把put以前的覆盖掉。好比本例中： index : 0 ,key： , hashCode : 0 的值为30.

三、key 值容许为空，为空时 index = 0 ，hashcode = 0

当map.get(key)时，会首先找对应的index，再匹配对应的hashcode，匹配上之后，获取对应值。

首先经过 key.hashcode() & length-1

获取 index， 再匹配 hashcode，既能够获取值。

疑问点： red black tree 如何实现？