一文讀懂JAVA并發(fā)容器類HashMap

今天一起說說并發(fā)容器類,實(shí)際上還是JDK代碼里面的東西,其實(shí)不管是Map或者ConcurrentMap,網(wǎng)上太多的資料了,其實(shí)有些資料也是從網(wǎng)上找的,但是加入了自己的理解,更易懂的方式展示給的大家,技術(shù)點(diǎn)老鐵們都是可以看懂的,但是里面的內(nèi)部邏輯。

(一)JDK源碼學(xué)習(xí)方法

  • ① 介紹

邏輯思維能力是梳理學(xué)習(xí)方法的基礎(chǔ),養(yǎng)成先行思維,兩個(gè)或者多個(gè)概念,像一條線穿起來。

  • ② 推導(dǎo)法

1.因果推理

針對(duì)JDK寫出來的代碼,進(jìn)行跟蹤梳理。如果JAVA中網(wǎng)絡(luò)編程只提供了BIO和NIO兩種方式,所以一切框架中,涉及到網(wǎng)絡(luò)處理的,都可以用這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)去探究原理。萬丈高樓平地起,蓋房子都是從下往上的,學(xué)習(xí)知識(shí)也是一樣。

2.歸納總結(jié)

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生可能正確的猜想,線上10臺(tái)服務(wù)器,有5臺(tái)總是每天會(huì)自動(dòng)重啟,收集相關(guān)信息后,發(fā)現(xiàn)是運(yùn)維在修改監(jiān)控系統(tǒng)配置的時(shí)候,漏掉了提高三臺(tái)機(jī)器的重啟閾值。

3.類比法

集群概念就好像馬拉車,一匹馬拉不動(dòng)的時(shí)候,就使用多匹馬去拉。分布式概念,就像是理頭發(fā)的過程,洗頭發(fā)和剪頭發(fā)是不同的人復(fù)雜。

(二)推理HashMap的實(shí)現(xiàn)

  • ① 介紹

HashMap就是往里面存東西,存放的方式就是鍵值對(duì)的概念。key用來查找。

*② 考慮存儲(chǔ)的介質(zhì)

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分為:鏈表,樹,隊(duì)列,圖。。。具體HashMap呢,看看源碼

HashMap內(nèi)存用于存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是:數(shù)組

  • ③ 如何存儲(chǔ)的,往數(shù)組里面存數(shù)據(jù)有什么辦法

key和value如何存放的,放數(shù)組里面放入數(shù)據(jù)有什么辦法,其實(shí)就是數(shù)組的插入和查找,其實(shí)設(shè)計(jì)到一些簡單的基礎(chǔ)的算法。

方法(一)

HashMap里面,記錄當(dāng)前位置,key和value插入到數(shù)組的第0個(gè),第1個(gè),第2個(gè)等位置。按照順序一個(gè)一個(gè)比較,當(dāng)key想通的時(shí)候,需要直接覆蓋掉。查詢的時(shí)候也需要一個(gè)一個(gè)取遍歷,這樣的一個(gè)做法,順序查找,順序插入。

方法(二)

一個(gè)一個(gè)順序查找太慢了,可以進(jìn)行二分查找,從中間開始查,分成2份或者分成N份,運(yùn)氣好一下就查找了,但是運(yùn)氣不好呢,查到最后一個(gè)才查找出來嗎?減少復(fù)雜度

方法(三)

分塊查找:二分查找和順序查找的一種改進(jìn)。

方法(四)

哈希表:對(duì)元素的關(guān)鍵信息進(jìn)行hash計(jì)算,求出下標(biāo)后直接插入或者查找。常見的實(shí)現(xiàn)就是除留余數(shù)法。

如果你的技術(shù)點(diǎn)達(dá)不到上邊想到的幾種存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方法選擇,也有個(gè)技巧,只能跟進(jìn)下代碼,分析看看內(nèi)部是什么流程,直接看官方的API注釋,熟悉代碼的蛛絲馬跡。

④ 如何put到hashMap中,JDK1.8的方式

1、對(duì)Key求Hash值,然后再計(jì)算下標(biāo)。
2、如果沒有碰撞(存在,鏈地址法),直接放入桶中(碰撞的意思是計(jì)算得到的Hash值相同,需要放到同一個(gè)bucket中)、
3、如果碰撞了,以鏈表的方式鏈接到后面。
4、如果鏈表長度超過閥值( TREEIFY THRESHOLD==8),就把鏈表轉(zhuǎn)成紅黑樹,鏈表長度低于6,就把紅黑樹轉(zhuǎn)回鏈表。
5、如果節(jié)點(diǎn)已經(jīng)存在就替換舊值。
6、如果桶滿了(容量16*加載因子0.75),就需要 resize(擴(kuò)容2倍后重排)。

鏈地址法

將全部具有同樣哈希地址的而不同keyword的數(shù)據(jù)元素連接到同一個(gè)單鏈表中。假設(shè)選定的哈希表長度為m,則可將哈希表定義為一個(gè)有m個(gè)頭指針組成的指針數(shù)組T[0..m-1]。凡是哈希地址為i的數(shù)據(jù)元素,均以節(jié)點(diǎn)的形式插入到T[i]為頭指針的單鏈表中。而且新的元素插入到鏈表的前端,這不僅由于方便。還由于常常發(fā)生這種事實(shí):新近插入的元素最優(yōu)可能不久又被訪問。

  • ⑤ HashMap的總結(jié)
  1. 數(shù)組的大小一定是2的N次方。
  2. 為什么HashMap是線程非安全的,其實(shí)就一點(diǎn),擴(kuò)容的時(shí)候鏈表進(jìn)行i++,i++這個(gè)操作是非原子性的,必然不是線程安全的,說這一點(diǎn)就夠了。
  3. 合理控制數(shù)組和鏈表的長度,動(dòng)態(tài)擴(kuò)容resize()。

PS:JDK現(xiàn)在都出到13了,如果你不掌握太多的方法,單獨(dú)的會(huì)用,不了解底層是不行的。別人能很快掌握,還是內(nèi)功修煉的好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法學(xué)的好,目前出了個(gè)專題【數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法】需要的可以點(diǎn)擊頭像進(jìn)入專題。

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