【面试题】HashMap底层原理？equals、hashCode全部重写？

文章目录

• • equals()和hashCode()方法介绍
  • HashMap的底层实现原理？
  • 为什么重写equals一定要重写hashCode？

equals()和hashCode()方法介绍

首先，我们需要明确的是，两个方法都是Object超类的方法。

• equals()：
  在Object超类中，equals只是返回引用地址值，相当于= =这个符号（其实方法内部就是使用了= =来进行判断）。
  对于基本数据类型，使用equals和==没有区别。
  但是对于对象来说，设计者希望euqals和= =有一些区别，equals用来比较对象内容是否相等，而= =还是表示地址值是否相等。
  所以在很多Java的类中，都重写了equals方法，用来比较对象内容是否相等。 例如 String类、ArrayList类······

• hashCode()：
  在Object超类中，hashCode()用来返回哈希代码值，hashCode的出现主要就是为了解决大数据量时的性能问题，主要用于散列数据的快速存储，后面有具体的介绍。
  这个方法就是专门为了HashSet、HashMap、Hashtable类来使用的。
  查看HashMap等的源码可知，其类中都实现了重写hashCode方法。

HashMap的底层实现原理？

答：
HashMap map = new HashMap():
在实例化以后，底层创建了长度是16的一维数组Entry[] table。
map.put(key1,value1):
首先，调用 key1 所在类的hashCode() 计算key1哈希值，此哈希值经过某种算法计算以后，得到在Entry数组中的存放位置。

1. 如果此位置上的数据为空，key1-value1添加成功。
2. 如果此位置上的数据不为空，(意味着此位置上存在一个或多个数据(以链表形式存在)),比较key1和已经存在的一个或多个数据的哈希值：
   1. 如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同，此时key1-value1添加成功。
   2. 如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据(key2-value2)的哈希值相同，继续比较：调用key1所在类的equals(key2) 方法，比较：
      1. 如果equals()返回false：此时key1-value1添加成功。（hashCode相等，equals不一定相等）
      2. 如果equals()返回true：使用value1替换value2。（equals相等，hashCode一定相等）

补充：
在不断的添加过程中，会涉及到扩容问题，当超出临界值(且要存放的位置非空)时，扩容。默认的扩容方式：扩容为原来容量的2倍，并将原有的数据复制过来。

• jdk8 相较于jdk7在底层实现方面的不同：
  1. new HashMap():底层没有创建一个长度为16的数组
  2. jdk 8底层的数组是：Node[],而非Entry[]
  3. 首次调用put()方法时，底层创建长度为16的数组
  4. 形成链表时，七上八下（jdk7:新的元素指向旧的元素。jdk8：旧的元素指向新的元素）
  5. 当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8 且当前数组的长度 > 64时，此时此索引位置上的所有数据改为使用红黑树存储。

为什么重写equals一定要重写hashCode？

答：
前提，你需要用到 HashMap、HashSet 等 Java 集合，那么在用户自定义类中，重写了equals就一定要重写hashCode。
如果不重写hashCode，这样的类就会阻止HashMap和HashSet这样的集合中的正常工作。
至于为什么要使用hashCode，主要是为了提高效率。
假设有一个HashMap容器，其中key有10000个，再放入的一个key1和10000中的某一个重复，如果没有hashCode，就要一个一个去使用equals进行遍历查找，效率很低。
可是引入了hashCode之后，在存放每一个对象之前，先计算当前对象的hashCode是否与已经放入的hashCode相等，如果相等，才会进一步使用equals进行比较。

所以从程序实现原理上来讲，既需要 equals() 方法，也需要 hashCode() 方法。那么既然重写了 equals()，那么也要重写 hashCode() 方法，以保证两者之间的配合关系。

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