9.HashMap和ArrayList_arraylist负载因子

1 HashMap

重要成员变量

① 负载因子：默认为 0.75，表示 HashMap 存储的元素数到达 HashMap 散列数组长度的 0.75 时就进行扩容

• 负载因子也可以认为是存储的元素有多少个，当然，散列数组中的元素个数越多，内存利用率就告，但是hash冲突的概率也会很高

• 负载因子越大，散列数组的内存利用率越高，但哈希冲突概率也越高，查询效率相对降低；

• 负载因子越小，散列数组的内存利用率越低，但哈希冲突概率越低，查询效率相对较高

② 散列数组：HashMap 通过分离链表法解决哈希冲突的问题，在散列数组中存储的就是链表中的一个个头节点

③ K-V 键值对：K-V 键值对以 Node 节点的方式进行存储，Node 继承自 Map.Entry，包含 Next 指针，Key，Value 和 hash

④ threshold：就是 负载因子 * 数组容量(其实就是数组元素到达总数组的多少才进行扩容)

⑤ size：HashMap 中当前存储的节点数

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put方法流程：

需要注意：HashMap 允许插入键为 null 的键值对。但是因为无法调用 null 的 hashCode() 方法，也就无法确定该键值对的桶下标，只能通过强制指定一个桶下标来存放。HashMap 使用第 0 个桶存放键为 null 的键值对。

① 再哈希：首先通过key获取到hashCode值，然后这个hash值要与数组的长度-1进行与运算来确定该值应该放到数组那个位置。

• 目的：在对散列数组长度取余时，高位通常不参与运算，再哈希让高位参与哈希运算，让低位尽量不同，使哈希分布更均匀

② 检查散列数组是否为空，若为空，初始化散列数组，数组容量将会初始化为16

③ 若 Key 的 HashCode 对应的散列数组位置上节点为空，则直接将新节点加入

④ 若不为空，比较链表的头节点 Key 与 put Key 是否相等，先比较 hashcode，再比较（== || equals），若相等，进行更新，若不相等，顺着链表按同样的逻辑进行比较

⑤ 若是 1.8 的HashMap，会先判断链表的头节点是否是 TreeNode，若是，则按照红黑树的逻辑进行插入

⑥ 1.7 的 HashMap 中，若遍历完链表仍未找到 Key 相同的节点，则将新节点加入到链表头，会造成并发扩容的死链问题，1.8 中，将头插法改为了尾插法，解决了死链问题，但并发环境下的其他基本问题，如更新丢失等，仍然没有解决

• 1.8 以前一直采用头插法的是由于计算机的局部性原理，即一个最近被访问过的对象，很有可能很快会被再访问到，基于该假设，在头节点插入，可以有效的提高查询的效率，在发生并发问题时，完全可以使用 concurrent map来解决