HashMap在Java7和8中的区别

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HashMap解析

本文不会对HashMap的源码或者原理什么的进行分析，就针对Java7/8中HashMap的不同之处进行分析。

Java 7中的HashMap

数据结构

HashMap在Java7中的底层结构为Entry对象。它的具体定义如下：

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static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final K key;
        V value;
        Entry<K,V> next;//存储指向下一个Entry的引用，单链表结构
        int hash;//对key的hashcode值进行hash运算后得到的值，存储在Entry，避免重复计算

        /**
         * Creates new entry.
         */
        Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) {
            value = v;
            next = n;
            key = k;
            hash = h;
        }

具体的数据结构如下：

Java 7中的HashMap

在Java7中，当成百上千个节点在hash时发生碰撞，这些节点都会存储在一个链表中。如果要查找这个链表中的某一个节点，就要花费O(N)的查找时间。

发生冲突时

在Java 7 中发生冲突的时候，会将新的冲突节点插入到对应链表的头节点位置。这样就会在多线程情况下存在一个死循环的问题。因为，在扩容的时候，原先的链表会逆序将节点插入到新HashMap的链表中去，这种情况下就存在节点循环引用的可能。最后导致get的时候，死循环。

扩容

在扩容resize过程中，采用单链表的头插入方式，在将旧数组上的数据 转移到 新数组上时，转移操作 = 按旧链表的正序遍历链表、在新链表的头部依次插入，即在转移数据、扩容后，容易出现链表逆序的情况 。 多线程下resize()容易出现死循环。此时若（多线程）并发执行 put（）操作，一旦出现扩容情况，则 容易出现 环形链表，从而在获取数据、遍历链表时 形成死循环（Infinite Loop），即 死锁的状态 。

Java 8中的HashMap

数据结构

HashMap在Java 8中使用了和ConcurrentHashMap一样的Node节点作为底层存贮的数据结构

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static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final int hash;
        final K key;
        V value;
        Node<K,V> next;

        Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
            this.hash = hash;
            this.key = key;
            this.value = value;
            this.next = next;
        }

        public final K getKey()        { return key; }
        public final V getValue()      { return value; }
        public final String toString() { return key + "=" + value; }

        public final int hashCode() {
            return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);
        }

        public final V setValue(V newValue) {
            V oldValue = value;
            value = newValue;
            return oldValue;
        }

        public final boolean equals(Object o) {
            if (o == this)
                return true;
            if (o instanceof Map.Entry) {
                Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;
                if (Objects.equals(key, e.getKey()) &&
                    Objects.equals(value, e.getValue()))
                    return true;
            }
            return false;
        }
    }

Java 8中的HashMap

发生冲突时

发生hash冲突后，会优先判断该节点的数据结构式是红黑树还是链表，如果是红黑树，则在红黑树中插入数据；如果是链表，则将数据插入到链表的尾部并判断链表长度是否大于8，如果大于8要转成红黑树。

扩容

由于 JDK 1.8 转移数据操作 = 按旧链表的正序遍历链表、在新链表的尾部依次插入，所以不会出现链表 逆序、倒置的情况，故不容易出现环形链表的情况 ，但jdk1.8仍是线程不安全的，因为没有加同步锁保护。

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