java代码编程阈值设计方案 java阈值设置

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云端创新梦想家 2024-03-05 19:39:42

文章标签 java代码编程阈值设计方案 hashmap转红黑树的阈值为8 hash算法 java 算法 java不定长度数组 文章分类 Java 后端开发

java代码编程阈值设计方案 java阈值设置_java不定长度数组

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前言

在JDK1.6中，HashMap采用数组+链表实现，即使用链表处理冲突，同一hash值的节点都存储在同一链表。但是当某一个链表的元素较多时，通过key单链查找效率很低。

而在JDK1.8中，HashMap采用数组+链表+红黑树来实现，当链表长度超过阈值(TREEIFY_THRESHOLD=8)时，将链表转换为红黑树，这样节省查找时间。

java代码编程阈值设计方案 java阈值设置_java 算法_02

红黑树链表阈值

本文采用JDK1.8说明。

概念

散列#Hash

散列就是把任意长度的输入，通过散列算法变成固定长度的输出.

Hash冲突

由于散列是不定长到定长，是一种压缩映射，输出值域小于输入值域，造成不同的输入值可能会有相同的输出值，这就是Hash冲突。

原理分析

hash存储位置

当程序调用put方法时，首先计算key的hash值，然后根据位运算算出是新Node节点还是红黑树(TreeNode)节点。

if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)tab[i] = newNode(hash, key, value, null);

如果是红黑树，还需要判断key的equals方法，配合key的hash值，双管齐下，才能确定该节点的红黑树的位置

if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) e = p;else if (p instanceof TreeNode) e = ((TreeNode)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);

为什么红黑树要通过key的hash和equals方法来确定节点存储位置呢？

这是由于hash算法本身特性造成的。从Hash冲突的概念我们知道，通过Key算hash的存储位置，可能存在存储位置相同！

那如何解决key的hash冲突，保证唯一性呢？

Hash冲突

我们先了解下Java对equals方法和hashCode方法的两个约定：

当obj1.equals(obj2)为true时，obj1.hashCode() == obj2.hashCode()必须为true当obj1.hashCode() == obj2.hashCode()为false时，obj1.equals(obj2)必须为false

也就是说，如果hashCode不同，equals一定为false，如果hashCode相同，equals不一定为true。

理论上，hashCode可能存在冲突的情况，当冲突发生时，计算出的桶索引(bucketIndex)也是相同的，这时会取到桶索引位置已存储的元素，最终通过equals来比较，equals方法就是哈希码碰撞时才会执行的方法。

基于以上两个约定，HashMap通过hashCode和equals判断Key是否已存在，如果hashCode和equals相等，则使用新V值替换旧V值；如果hashCode相等当equals为false，则在JDK1.8中会使用红黑树法来解决冲突并返回旧V值，如果不存在，则存放新的键值对到桶索引位置。

一般情况下hash冲突在多线程高并发情况下比较明显。