Java 集合架構
什麼是HashMap？
自1.2版以來，HashMap是Java中集合的一部分。它提供了Java的Map接口的基本實作。它将資料存儲在(Key，Value)對中。要通路一個值，你必須知道它的密鑰，否則，你不能通路它。HashMap被稱為HashMap，因為它使用了哈希技術。Hash，一般翻譯做散列、雜湊，或音譯為哈希，是把任意長度的輸入(又叫做預映射pre-image)通過雜湊演算法變換成固定長度的輸出，該輸出就是散列值。較短的值有助于索引和更快的搜尋。HashSet也在内部使用HashMap。它在内部使用連結清單來存儲鍵值對。我們将在其他文章中詳細了解HashSet。
HashMap的定義
public class HashMap extends AbstractMap implements
Map, Cloneable, Serializable
HashMap儲存在java.util包中。正如你在上面的HashMap定義中看到的那樣，它擴充了一個抽象類AbstractMap，它也提供了一個不完整的Map接口實作。正如你所看到的，它也實作了Cloneable和Serializable接口。 上述定義中的K和V分别代表Key和Value。 HashMap不允許重複的鍵，但允許重複的值。這意味着單個鍵不能包含多于1個值，但多于1個鍵可以包含單個值。HashMap也允許null鍵，但隻有一次和多個空值。這個類不能保證map的順序。它與HashTable大緻相似，但是不同步。
HashMap的内部結構
内部HashMap包含一個Node數組。并且節點被表示為包含4個字段的類：
int hash
K鍵
V值
下一個節點
我們可以看到該節點包含自己對象的引用。是以這是一個連結清單。 HashMap：
節點：
HashMap的時間複雜度
HashMap為基本操作提供了恒定的時間複雜度，如果散列函數被正确寫入并且它正确地将元素分散到桶中，則擷取和放入。HashMap上的疊代取決于HashMap的容量和鍵值對的數量。基本上它與容量+容量成正比。容量是HashMap中桶的數量。是以，最初在HashMap中保留大量的桶并不是一個好主意。
HashMap的性能
HashMap的性能取決于2個參數：
初始容量
負載因數
如前所述，容量隻是桶的數量，初始容量是HashMap執行個體建立時的容量。負載因數是在重新調整應該完成時的一種度量。重新粉刷是增加容量的過程。在HashMap中，容量乘以2. Load Factor也是衡量HashMap允許在再次散列之前填充的部分。當HashMap中的條目數量增加目前容量和負載因子的乘積時，容量增加，即正在進行重新哈希。如果我們将初始容量保持得更高，那麼重新調整将永遠不會完成。但通過保持較高的值，它會增加疊代的時間複雜度。是以應該非常巧妙地選擇它來提高性能。應該考慮預期的值的數量來設定初始容量。通常優先的負載因子值是0.75，這在時間和空間成本之間提供了很好的交易。負載因子的值在0和1之間變化。
同步HashMap
據了解，HashMap是不同步的，即多個線程可以同時通路它。如果多個線程同時通路這個類，并且至少有一個線程在結構上操作它，那麼有必要使它在外部同步。它通過同步封裝地圖的某個對象來完成。如果不存在這樣的對象，則可以将它包裝在Collections.synchronizedMap()中以使HashMap同步并避免意外的非同步通路。如下例所示：
Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap(..));
現在map m被同步。
如果在建立疊代器之後進行任何結構修改，除了通過疊代器的remove方法以外的任何其他方式，此類的疊代器都是快速失敗的。在疊代器失敗時，它會抛出ConcurrentModificationException。
HashMap的構造函數
HashMap提供了4個構造函數，每個通路修飾符都是public：
HashMap()：它是預設的構造函數，它建立一個初始容量為16，加載因子為0.75的HashMap執行個體。
HashMap(int initial capacity)：它建立一個具有指定初始容量和加載因子0.75的HashMap執行個體。
HashMap(int initial capacity，float loadFactor)：它建立一個具有指定初始容量和指定加載因子的HashMap執行個體。
HashMap(Map map)：使用與指定映射相同的映射建立HashMap的執行個體。
HashMap的方法：
// Java program to illustrate
// Java.util.HashMap
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class GFG
{
public static void main(String[] args)
{
HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
print(map);
map.put("vishal", 10);
map.put("sachin", 30);
map.put("vaibhav", 20);
System.out.println("Size of map is:- " + map.size());
print(map);
if (map.containsKey("vishal"))
{
Integer a = map.get("vishal");
System.out.println("value for key \"vishal\" is:- " + a);
}
map.clear();
print(map);
}
public static void print(Map<String, Integer> map)
{
if (map.isEmpty())
{
System.out.println("map is empty");
}
else
{
System.out.println(map);
}
}
}
輸出：
output :- map is empty
Size of map is:- 3
{vaibhav=20, vishal=10, sachin=30}
value for key "vishal" is:-10
map is empty
HashMap中的方法