Java 集合框架
什么是HashMap？
自1.2版以来，HashMap是Java中集合的一部分。它提供了Java的Map接口的基本实现。它将数据存储在(Key，Value)对中。要访问一个值，你必须知道它的密钥，否则，你不能访问它。HashMap被称为HashMap，因为它使用了哈希技术。Hash，一般翻译做散列、杂凑，或音译为哈希，是把任意长度的输入(又叫做预映射pre-image)通过散列算法变换成固定长度的输出，该输出就是散列值。较短的值有助于索引和更快的搜索。HashSet也在内部使用HashMap。它在内部使用链接列表来存储键值对。我们将在其他文章中详细了解HashSet。
HashMap的定义
public class HashMap extends AbstractMap implements
Map, Cloneable, Serializable
HashMap保存在java.util包中。正如你在上面的HashMap定义中看到的那样，它扩展了一个抽象类AbstractMap，它也提供了一个不完整的Map接口实现。正如你所看到的，它也实现了Cloneable和Serializable接口。 上述定义中的K和V分别代表Key和Value。 HashMap不允许重复的键，但允许重复的值。这意味着单个键不能包含多于1个值，但多于1个键可以包含单个值。HashMap也允许null键，但只有一次和多个空值。这个类不能保证map的顺序。它与HashTable大致相似，但是不同步。
HashMap的内部结构
内部HashMap包含一个Node数组。并且节点被表示为包含4个字段的类：
int hash
K键
V值
下一个节点
我们可以看到该节点包含自己对象的引用。所以这是一个链表。 HashMap：
节点：
HashMap的时间复杂度
HashMap为基本操作提供了恒定的时间复杂度，如果散列函数被正确写入并且它正确地将元素分散到桶中，则获取和放入。HashMap上的迭代取决于HashMap的容量和键值对的数量。基本上它与容量+容量成正比。容量是HashMap中桶的数量。因此，最初在HashMap中保留大量的桶并不是一个好主意。
HashMap的性能
HashMap的性能取决于2个参数：
初始容量
负载因数
如前所述，容量只是桶的数量，初始容量是HashMap实例创建时的容量。负载因数是在重新调整应该完成时的一种度量。重新粉刷是增加容量的过程。在HashMap中，容量乘以2. Load Factor也是衡量HashMap允许在再次散列之前填充的部分。当HashMap中的条目数量增加当前容量和负载因子的乘积时，容量增加，即正在进行重新哈希。如果我们将初始容量保持得更高，那么重新调整将永远不会完成。但通过保持较高的值，它会增加迭代的时间复杂度。所以应该非常巧妙地选择它来提高性能。应该考虑预期的值的数量来设定初始容量。通常优先的负载因子值是0.75，这在时间和空间成本之间提供了很好的交易。负载因子的值在0和1之间变化。
同步HashMap
据了解，HashMap是不同步的，即多个线程可以同时访问它。如果多个线程同时访问这个类，并且至少有一个线程在结构上操作它，那么有必要使它在外部同步。它通过同步封装地图的某个对象来完成。如果不存在这样的对象，则可以将它包装在Collections.synchronizedMap()中以使HashMap同步并避免意外的非同步访问。如下例所示：
Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap(..));
现在map m被同步。
如果在创建迭代器之后进行任何结构修改，除了通过迭代器的remove方法以外的任何其他方式，此类的迭代器都是快速失败的。在迭代器失败时，它会抛出ConcurrentModificationException。
HashMap的构造函数
HashMap提供了4个构造函数，每个访问修饰符都是public：
HashMap()：它是默认的构造函数，它创建一个初始容量为16，加载因子为0.75的HashMap实例。
HashMap(int initial capacity)：它创建一个具有指定初始容量和加载因子0.75的HashMap实例。
HashMap(int initial capacity，float loadFactor)：它创建一个具有指定初始容量和指定加载因子的HashMap实例。
HashMap(Map map)：使用与指定映射相同的映射创建HashMap的实例。
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);
}
}
}
输出：
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