Java集合框架：HashMap的介绍、使用、原理与源码解析

落风殇

大家好，我是栗筝i，这篇文章是我的“栗筝i的Java技术栈”专栏的第020篇文章，在“栗筝i的Java技术栈”这个专栏中我会持续为大家更新Java技术相关全套技术栈内容。专栏的主要目标是已经有一定Java开发经验，并希望进一步完善自己对整个Java技术体系来充实自己的技术栈的同学。与此同时，本专栏的所有文章，也都会准备充足的代码示例和完善的知识点梳理，因此也十分适合零基础的小白和要准备工作面试的同学学习。当然，我也会在必要的时候进行相关技术深度的技术解读，相信即使是拥有多年Java开发经验的从业者和大佬们也会有所收获并找到乐趣。–在Java编程中，集合框架提供了强大而灵活的数据存储和操作方式。作为Java集合框架中的重要一员，HashMap是一种常用的键值对映射实现。它广泛应用于需要高效数据查找、插入和删除的场景中。理解HashMap的工作原理对于编写高效的Java程序至关重要。HashMap是一个基于哈希表的Map实现，它的设计目标是提供高效的键值对存储和操作。通过将键的哈希值映射到哈希表的索引位置，HashMap能够以接近常数时间的复杂度完成get和put操作。然而，HashMap的内部实现包含多个复杂的机制，如哈希函数、冲突解决、扩容策略等，这些都是确保其高效性能的关键因素。本篇文章将深入探讨HashMap的各种方面，包括其基础介绍、常见用法、工作原理以及源码解析。我们将从HashMap的基本特性和构造函数入手，逐步揭示其内部数据结构和方法的实现细节。同时，我们也会分析其性能特点和可能的优化策略，以帮助读者更好地理解和使用HashMap。通过对HashMap的全面解读，希望读者能够深入掌握这一关键集合类的工作机制，从而在实际开发中做出更加合理的选择和优化。无论你是刚刚接触Java集合框架的新手，还是希望深入了解其实现细节的资深开发者，本篇文章都将为你提供有价值的参考和指导。文章目录@[toc]1、HashMap概述2、HashMap底层数据结构1.1、JAVA7实现1.2、JAVA8实现1.3、源码解读3、HashMap的扩容机制3.1、什么时候触发扩容？3.2、JDK7中的扩容机制3.3、JDK8的扩容机制3.4、JDK7的元素迁移3.5、JDK8的元素迁移3.6、源码解读3.6.1、`resize`方法3.6.2、`transfer`方法3.6.3、`indexFor`方法3.6.4、`ensureCapacity`方法3.6.5、`addEntry`方法4、HashMap相关知识点4.1、HashMa