HashMap如何在Java中工作

面试中最常见的问题是“ HashMap如何在Java中工作”，“ HashMap的获取和放置方法如何在内部工作”。在这里，我试图通过一个简单的示例来解释内部功能。而不是理论，我们将首先从示例开始，以便您更好地理解，然后我们将了解get和put函数在Java中的工作方式。
让我们举一个非常简单的例子。我有一个Country类，我们将使用Country类对象作为键，并使用其大写名称（字符串）作为值。下面的示例将帮助您了解如何将这些键值对存储在哈希图中。

1. Country.java

package org.arpit.javapostsforlearning;
public class Country {String name;long population;public Country(String name, long population) {super();this.name = name;this.population = population;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public long getPopulation() {return population;}public void setPopulation(long population) {this.population = population;}// If length of name in country object is even then return 31(any random number) and if odd then return 95(any random number).// This is not a good practice to generate hashcode as below method but I am doing so to give better and easy understanding of hashmap.@Overridepublic int hashCode() {if(this.name.length()%2==0)return 31;else return 95;}@Overridepublic boolean equals(Object obj) {Country other = (Country) obj;if (name.equalsIgnoreCase((other.name)))return true;return false;}}

如果您想了解有关对象的哈希码和equals方法的更多信息，可以在Java中引用hashcode（）和equals（）方法。

2. HashMapStructure.java（主类）

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;public class HashMapStructure {/*** @author Arpit Mandliya*/public static void main(String[] args) {Country india=new Country("India",1000);Country japan=new Country("Japan",10000);Country france=new Country("France",2000);Country russia=new Country("Russia",20000);HashMap<country,string> countryCapitalMap=new HashMap<country,string>();countryCapitalMap.put(india,"Delhi");countryCapitalMap.put(japan,"Tokyo");countryCapitalMap.put(france,"Paris");countryCapitalMap.put(russia,"Moscow");Iterator<country> countryCapitalIter=countryCapitalMap.keySet().iterator();//put debug point at this linewhile(countryCapitalIter.hasNext()){Country countryObj=countryCapitalIter.next();String capital=countryCapitalMap.get(countryObj);System.out.println(countryObj.getName()+"----"+capital);}}} 
</country></country,string></country,string>

现在，在第23行放置调试点，然后右键单击project-> debug as-> java应用程序。程序将在第23行停止执行，然后右键单击countryCapitalMap，然后选择watch。您将看到如下结构。
HashMapStructure1 现在，从上图可以观察到以下几点

有一个名为table的Entry []数组，其大小为16。
该表存储Entry类的对象。 HashMap类具有一个称为Entry的内部类。此Entry具有键值作为实例变量。让我们看一下输入类Entry Structure的结构。

static class Entry implements Map.Entry
{final K key;V value;Entry next;final int hash;...//More code goes here
}

每当我们尝试将任何键值对放入哈希图中时，都会为键值实例化Entry类对象，并且该对象将存储在上述Entry []（表）中。现在，您一定想知道，上面创建的Enrty对象将存储在哪里（表中的确切位置）。答案是，通过调用Hascode（）方法为密钥计算哈希码。该哈希码用于计算上述Entry []表的索引。
现在，如果您在上图中的数组索引10处看到，它就有一个名为HashMap $ Entry的Entry对象。
我们在hashmap中放置了4个键值，但似乎只有2个!!!!!这是因为，如果两个对象具有相同的哈希码，则它们将存储在相同的索引处。现在的问题如何产生？它以LinkedList的形式存储对象（逻辑上）。

那么如何计算上述国家/地区键值对的哈希码。

Hashcode for Japan = 95 as its length is odd.
Hashcode for India =95 as its length is odd
HashCode for Russia=31 as its length is even.
HashCode for France=31 as its length is even.

下图将清楚地说明LinkedList概念。
HashMapStructure2 因此，现在，如果您对哈希图的结构有了很好的了解，那么让我们通过put和get方法。

放置：

让我们看一下put方法的实现：

/*** Associates the specified value with the specified key in this map. If the* map previously contained a mapping for the key, the old value is* replaced.** @param key*            key with which the specified value is to be associated* @param value*            value to be associated with the specified key* @return the previous value associated with <tt>key</tt>, or <tt>null</tt>*         if there was no mapping for <tt>key</tt>. (A <tt>null</tt> return*         can also indicate that the map previously associated*         <tt>null</tt> with <tt>key</tt>.)*/public V put(K key, V value) {if (key == null)return putForNullKey(value);int hash = hash(key.hashCode());int i = indexFor(hash, table.length);for (Entry<k , V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {Object k;if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {V oldValue = e.value;e.value = value;e.recordAccess(this);return oldValue;}}modCount++;addEntry(hash, key, value, i);return null;}

现在让我们逐步了解上面的代码

检查键对象是否为空。如果key为null，则它将存储在table [0]中，因为null的哈希码始终为0。
调用关键对象的hashcode（）方法并计算哈希码。该哈希码用于查找用于存储Entry对象的数组的索引。有时可能发生的是，这个哈希码功能写得不好所以JDK设计师已经把另一个函数调用的散列（），接受作为argument.If您想了解更多关于散列（）函数上面计算哈希值，你可以参考散列和indexFor hashmap中的方法。
indexFor（hash，table.length）用于计算表数组中的确切索引，以存储Entry对象。
正如我们在示例中看到的那样，如果两个关键对象具有相同的哈希码（称为冲突），则它将以链表的形式存储。因此在这里，我们将遍历链表。

如果我们刚刚计算出的那个索引上没有元素，那么它将直接把Entry对象放在那个索引上。
如果该索引处存在元素，则它将迭代直到获得Entry-> next作为null。然后当前的Entry对象成为该链表中的下一个节点
如果我们再次放置相同的键，从逻辑上讲应该替换旧值该怎么办。是的，它会这样做。在迭代时，将通过调用equals（）方法（ key.equals（k） ）检查键是否相等，如果此方法返回true，则它将值对象替换为当前Entry的值对象。

得到：

让我们看一下get的实现：

/*** Returns the value to which the specified key is mapped, or {@code null}* if this map contains no mapping for the key.** <p>* More formally, if this map contains a mapping from a key {@code k} to a* value {@code v} such that {@code (key==null ? k==null :* key.equals(k))}, then this method returns {@code v}; otherwise it returns* {@code null}. (There can be at most one such mapping.)** </p><p>* A return value of {@code null} does not <i>necessarily</i> indicate that* the map contains no mapping for the key; it's also possible that the map* explicitly maps the key to {@code null}. The {@link #containsKey* containsKey} operation may be used to distinguish these two cases.** @see #put(Object, Object)*/public V get(Object key) {if (key == null)return getForNullKey();int hash = hash(key.hashCode());for (Entry<k , V> e = table[indexFor(hash, table.length)]; e != null; e = e.next) {Object k;if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))return e.value;}return null;}

当您了解了hashmap的put功能时。因此，了解获取功能非常简单。如果传递任何键以从哈希图获取值对象。