java架构师培训：HashMap的基本介绍

Collection代表一组对象，这些对象也称为Collection元素。一些Collection允许重复的元素，而另一些则不允许。一些集合是有序的，而另一些则是无序的。JDK不提供此接口的任何直接实现，但是提供了更具体的子接口实现，例如Set和List。该接口通常用于传递Collection并在最需要多功能性的地方操作这些Collection。

还有一个收集界面Map。Map集合中的元素以键值对的形式存储。Map界面提供了三个集合视图，允许以键集，值集或键值映射关系集的形式查看地图的内容。映射顺序定义为迭代器在映射的集合视图上返回其元素的顺序。一些映射实现可以显式地保证顺序，例如TreeMap类。其他映射实现不能保证顺序，例如HashMap类。

什么是HashMap?

HashMap是基于哈希表的map接口实现。此实现提供所有可选的映射操作，并允许使用null值和null键。除了非同步和允许使用null之外，HashMap类与Hashtable大致相同。此类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。

HashMap实现原理

HashMap基于哈希原理。我们通过put（）和get（）方法存储和检索对象。当我们将键值对传递给put（）方法时，它将调用键对象的hashCode（）方法来计算哈希码，然后找到存储值对象的存储桶位置。

获取对象时，请通过键对象的equals（）方法找到正确的键值对，然后返回值对象。HashMap使用链表来解决冲突问题。发生冲突时，对象将存储在链接列表的下一个节点中。HashMap将键值对对象存储在每个链接列表节点中。

HashMap的初始化

HashMap初始容量是16,可以对其进行扩容,扩容的公式是:newsize=oldsize*2，size一定为2的n次幂。而且扩容是针对整个Map,每次扩容时,原来数组中的元素依次重新计算存放位置，并重新插入。插入元素后才判断该不该扩容，有可能无效扩容（插入后如果扩容，如果没有再次插入，就会产生无效扩容）。

当Map中元素总数超过Entry数组的75%，触发扩容操作，为了减少链表长度，元素分配更均匀。计算index方法：index=hash&(tab.length–1)

HashMap的初始值还要考虑加载因子：

哈希冲突：若干Key的哈希值按数组大小取模后，如果落在同一个数组下标上，将组成一条Entry链，对Key的查找需要遍历Entry链上的每个元素执行equals()比较。

加载因子：为了降低哈希冲突的概率，默认当HashMap中的键值对达到数组大小的75%时，即会触发扩容。因此，如果预估容量是100，即需要设定100/0.75＝134的数组大小。

空间换时间：如果希望加快Key查找的时间，还可以进一步降低加载因子，加大初始大小，以降低哈希冲突的概率。