JDK1.8中的HashMap底层数据结构的图解

Python016

JDK1.8中的HashMap底层数据结构的图解,第1张

hashmap是java开发最常用的一种数据模型,hashmap属于map接口的一种实现。以key-value的这种形式存储数据,其中key是不允许重复的但是允许为空,value是可以重复或为空的。其中key只能使用基本数据类型(int,double...)的封装类(interger,double。。。。)。

JDK1.7中HashMap的底层是由数组+单向链表这两种数据结构组合而成的,而在JDK1.8中HashMap是由数组+单向链表+红黑树三种数据结构组合而成的。

初始化有固定的大小长度,有顺序的下标(下标从0开始),图1只是示例。

由每个节点组成,每个节点包含一个data(存储数据)和指向下一个节点地址的next,如图二。

(1)每个节点或者是黑色,或者是红色。

(2)根节点是黑色。

(3)每个叶子节点(NIL)是黑色。 注意:这里叶子节点,是指为空(NIL或NULL)的叶子节点!

(4)如果一个节点是红色的,则它的子节点必须是黑色的。

(5)从一个节点到该节点的子孙节点的所有路径上包含相同数目的黑节点。

介绍完三种基本结构后,我们再来看看hashmap的数据结构图,如图4。

图5是我截自JDK1.8的HashMap底层源码。

JAVA数据结构有以下几种:

1、List:

List是有序的Collection,使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引(元素在List中的位置,类似于数组下 >标)来访问List中的元素,这类似于Java的数组。

2、Vector:

基于数组(Array)的List,其实就是封装了数组所不具备的一些功能方便我们使用,所以它难易避免数组的限制,同时性能也不可能超越数组。

另外很重要的一点就是Vector是线程同步的(sychronized)的,这也是Vector和ArrayList 的一个的重要区别。

3、ArrayList:

同Vector一样是一个基于数组上的链表,但是不同的是ArrayList不是同步的。所以在性能上要比Vector好一些,但是当运行到多线程环境中时,可需要自己在管理线程的同步问题。

4、LinkedList:

LinkedList不同于前面两种List,它不是基于数组的,所以不受数组性能的限制。 它每一个节点(Node)都包含两方面的内容:节点本身的数据(data),下一个节点的信息(nextNode)。

所以当对LinkedList做添加,删除动作的时候就不用像基于数组的ArrayList一样,必须进行大量的数据移动。只要更改nextNode的相关信息就可以实现了,这是LinkedList的优势。

5、HashSet:

虽然Set同List都实现了Collection接口,但是他们的实现方式却大不一样。List基本上都是以Array为基础。

但是Set则是在 HashMap的基础上来实现的,这就是Set和List的根本区别。HashSet的存储方式是把HashMap中的Key作为Set的对应存储项。

6、HashMap:

基于哈希表的 Map 接口的实现。此实现提供所有可选的映射操作,并允许使用 null 值和 null 键。(除了不同步和允许使用 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。

7、HashTable:

Hashtable 是一个散列表,它存储的内容是键值对(key-value)映射。Hashtable 继承于Dictionary,实现了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。

Hashtable 的函数都是同步的,这意味着它是线程安全的。它的key、value都不可以为nul