HashMap

HashMap的数据结构

HashMap的底层数据结构为数组+链表，数组的元素类型为Entry，Entry本身是一个链表结构。在HashMap中可以看到如下的实例变量：
                   transient Entry[] table;

该变量即定义了HashMap的数据存储。

HashMap的数据容量

HashMap有一个经常被忽略的构造函数：

                  public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)

参数initialCapacity定义数组table的长度，为2^initialCapacity；参数loadFactor定义装载因子，当HashMap.size()>=table.length*loadFactor时，table就会重构。initialCapacity的默认值为16，loadFactor的默认值为0.75，loadFactor越大，越节约内存，数组重组的概率越小，但hash冲突越高。

HashMap的重构

重构发生在HashMap.size()>=table.length*loadFactor时，得做两件事情：

      1、构建新数组，长度为原长度的2倍；

      2、对原数组中的元素重新逐个hash并存储到新数组中。

HashMap的hash算法

HashMap对key进行hash，然后将hash值和数组长度进行&运算，从而定位出数组table的下标i，在table[i]上存储的是链表Entry，遍历该链表，通过比较来判断该key是否存在。具体如下：

       1、计算key的hashcode，int h=key.hashCode();

       2、计算key在HashMap中的hashcode，int hm=hash(h);

           static int hash(int h) {
                 h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
                 return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
            }

       3、计算key的数组下标，int i=indexFor(hm);

           static int indexFor(int h, int length) {
                 return h & (length-1);
           }

       4、遍历链表table[i]判断key的存在性

            int hash = hash(key.hashCode());
            for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
                if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {

                        //找到，存在

                 }

            }

总结：

要用好HashMap必须尽量避免数组重构和尽量减小hash冲突，但二者又是相互矛盾的，使用时得综合考虑，找到一个平衡点(loadFactor).