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HashMap的源代码分析。

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简介:
首先,我们对HashMap的底层结构历史进行初步了解,基于JDK 11。在JDK 1.8之前,HashMap采用了数组与链表相结合的数据结构来存储数据。或许你会觉得耳熟铭心,这正是因为它在1.8之前的结构与HashTable完全一致,同样地,它也利用了链地址法(通常被称为拉链法)来处理冲突。然而,HashMap和HashTable之间存在关键差异:HashTable是线程安全的,而HashMap是非线程安全的。随后,随着JDK 1.8的发布,HashMap进行了性能优化,其底层数据结构发生了显著变化,转变为数组、链表以及红黑树的组合。这种调整带来了性能上的显著提升。尽管如此,并发问题仍然存在,这可能也反映了为了追求更高的性能而未完全解决的因素——因为JUC包下已经提供了可以支持并发访问的HashMap实现。

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客服
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  • HashMap
    优质
    《HashMap源码解析》详细探讨了Java中HashMap的工作原理和内部实现机制,深入浅出地剖析了哈希表的数据结构及其实现细节。适合有一定Java基础并希望深入了解数据结构与算法的读者阅读。 在了解HashMap的底层结构之前,我们需要回顾一下它的历史发展过程。在JDK 1.8版本之前,HashMap采用了数组加链表的数据结构来存储数据,这与HashTable非常相似。两者都使用了拉链法(也称为链地址法)解决冲突问题,并且通过这种方式实现了高效的数据存取操作。 然而,在线程安全性方面,它们有所不同:Hashtable是线程安全的,而HashMap是非线程安全的。这意味着在多线程环境中直接使用Hashtable可以避免数据不一致的问题,但这也意味着它可能会因为同步机制而导致性能下降。 到了JDK 1.8版本以后,为了提升HashMap的执行效率和响应速度,在原有基础上做了进一步优化:将底层的数据结构从单纯的数组加链表改进为数组加链表再加红黑树。这样的改动使得在数据量达到一定规模时能够更高效地处理哈希冲突问题,并且整体性能得到了显著改善。 不过,尽管进行了上述的性能提升改造,在并发环境下HashMap仍然存在线程安全的问题。这可能是因为追求极致性能而未做调整的结果;毕竟JUC包下已经有ConcurrentHash这样的类可以支持多线程环境下的高效操作了。
  • HashMap与HashTable差异
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    本文深入探讨了Java中HashMap和Hashtable两种数据结构的区别,包括线程安全性、性能表现及实现方式等方面的内容。适合希望深入了解二者特性的读者参考。 刚毕业准备面试的时候看过不少题目,其中经常提到的一个问题是关于HashMap和HashTable的区别。那会儿面试也遇到过几次这个问题,记得当时回答说:HashTable是比较旧的版本;HashTable是线程安全的,而HashMap不是线程安全的。
  • HashMap、HashTable和HashSet差异
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    本文章深入探讨Java集合框架中的三种常用数据结构——HashMap、HashTable和HashSet之间的区别与联系。通过对比它们的数据存储机制、线程安全性和性能特性,帮助读者更好地理解和选择合适的数据结构。 HashTable 不支持空键值对,而 HashMap 支持空键值对。
  • HashMap简要解(面试常考)
    优质
    本文章对Java中常用的HashMap数据结构进行了简要分析,并总结了在技术面试中常见的相关问题和解答。适合准备面试或深入理解HashMap原理的技术人员阅读。 本段落主要从以下几个方面对HashMap进行深入讲解: 1. **HashMap的默认容量** HashMap的默认容量是16,默认值通过构造函数中的`initialCapacity`参数设置为 `1 << 4`(即2的四次方)。同时,扩容因子(loadFactor)的默认值是0.75f。当Map中元素的数量达到当前容量的75%时,HashMap会触发扩容操作。 2. **如何进行扩容** 当HashMap中的元素数量达到了当前容量的一定比例(即`loadFactor`为0.75),系统将执行扩容操作。新的容量是原容量的两倍,以确保数据均匀分布并减少冲突。在Java 1.8中,扩容涉及重新计算哈希值并将链表转换成红黑树等优化措施。 3. **为什么数组大小必须是2的幂** HashMap内部使用的是一个数组配合链表的数据结构。为了保证所有可能的哈希值能够均匀分布于每个槽位上,HashMap要求其内部数组长度为2的幂次方。这是因为通过与运算(`hash & (length - 1)`)来确定元素在数组中的位置时,只有当数组大小是2的幂的时候才能确保这种均匀性。 4. **为什么HashMap不是线程安全的** HashMap不提供并发访问保护机制,在多线程环境下使用可能会导致数据一致性问题和死锁。因此,在需要支持多个线程同时操作的情况下,应该考虑使用`ConcurrentHashMap`或其他同步措施来保证安全性。 5. **从Java 7到Java 8的主要改进** - 哈希算法优化:在Java 8中,对哈希函数进行了调整以减少冲突。 - 扩容策略的提升:解决了多线程环境下并发扩容可能导致的问题。 - 集成红黑树结构:当链表长度超过一定阈值(默认为8)时,会自动转换为红黑树结构,从而提高查找效率。这一改进特别适用于大数据量场景。 理解这些核心知识点对于Java开发人员来说非常重要,尤其是在面试中经常会被问及HashMap的工作原理和性能优化等方面的问题。深入研究HashMap的源代码可以帮助我们更好地掌握其内部机制,并更有效地利用这个强大的数据结构。
  • HashMap与链表查找效率对比
    优质
    本文探讨了HashMap和基于链表的数据结构在不同情况下的查找效率,旨在帮助读者理解各自适用场景。 工程(使用VS2013)主要构造了HashMap和List集合,并通过查找集合中的元素来比较两者的效率。
  • XV6
    优质
    《XV6 源代码分析》是一本深入剖析类Unix操作系统XV6源代码的书籍,旨在通过具体实例帮助读者理解现代操作系统设计与实现的核心概念和技术细节。本书适合计算机专业学生及工程师阅读,以增强其系统编程能力。 xv6是由MIT开发的一个微型操作系统,类似于Linux,可用于学习操作系统的原理。
  • XGBoost
    优质
    《XGBoost源代码分析》旨在深入探讨XGBoost算法的工作原理及其高效实现方式,通过剖析其核心源代码帮助读者理解并优化机器学习模型。 本人通过亲自实践,在Windows系统下教大家一步步安装XGBoost的C++版本(这是在Python环境中使用XGBoost之前需要的一个包)。
  • DCRAW
    优质
    《DCRAW源代码分析》是一本深入探讨图像处理技术的专业书籍,通过解析dcraw程序源码,帮助读者理解数字照片解码与转换的核心原理。 使用开源的dcraw代码来打开RAW图像,处理大约1024万像素的图片。
  • Chromedriver
    优质
    《Chromedriver源代码分析》深入探讨了用于Web浏览器自动化测试的ChromeDriver工具的核心技术细节,通过解析其内部实现机制帮助开发者更好地理解和使用该工具。 在Selenium WebDriver工具中,`chromedriver`是一个至关重要的组件,它允许开发者通过编程方式控制Chrome浏览器执行各种网页操作。Selenium是一个开源的自动化测试框架,提供了多种语言绑定,如Java、Python、C#等,使得编写自动化的脚本以模拟用户与网站交互变得非常方便。作为连接Selenium和Chrome之间的桥梁,`chromedriver`的工作原理以及使用方法是本段落的重点内容。 理解`chromedriver`如何工作至关重要。它是一个独立的可执行文件,实现了WebDriver协议,允许Selenium通过发送HTTP请求给`chromedriver`, 然后由后者将这些请求转化为浏览器可以识别的操作命令。例如,当需要打开一个网页时,Selenium会向`chromedriver`发出指令;随后,该程序再把这一指示传达给Chrome浏览器执行相应的加载动作。 安装`chromedriver`的过程中需要注意其版本与当前使用的Chrome浏览器相匹配的问题。因为不同版本的驱动可能不支持特定版本的浏览器。一般情况下,我们可以通过自动化工具或者手动下载来获取适合的版本。 使用Selenium结合`chromedriver`进行测试时,首先需要在代码中导入相应的库,并创建一个指向`webdriver.Chrome()`实例的对象,指定正确的路径给它。例如,在Python环境下: ```python from selenium import webdriver driver = webdriver.Chrome(pathtoyourchromedriver) driver.get(http://www.example.com) ``` 这里,“pathtoyourchromedriver”需要替换为实际的驱动程序所在位置;而`get()`方法用于加载指定网址。 此外,`chromedriver`还支持多种高级功能: 1. **等待元素出现**:设置显式或隐式的等待时间来确保在执行操作前页面上的元素已经完全加载。 2. **定位网页元素**:可以使用CSS选择器、XPath、ID等方法找到特定的网站内容。 3. **运行JavaScript代码**:通过`execute_script()`函数,可以在浏览器环境中执行自定义的JavaScript脚本。 4. **截图功能**:能够捕获当前视图并保存为图片文件,用于故障排查或生成报告使用。 5. **处理警告和弹窗**:可以模拟用户对各种对话框(如确认、输入等)的操作。 在`chromedriver-master`压缩包中通常包含有驱动程序的源代码,这对于那些想要深入了解其内部工作原理或者进行定制化开发的人来说非常有用。对于高级使用者来说,查看这些源码能够帮助理解如何处理Selenium命令以及与浏览器通信的方法。 总之,掌握好`chromedriver`的使用和工作机制对提高Web自动化测试效率及质量具有重要价值。