HashMap 在 JDK 1.7 和 JDK 1.8 有什么区别
HashMap 在 JDK 1.7 和 JDK 1.8 中的实现存在显著差异,主要体现在以下几个方面:
1. 数据结构的变化
• JDK 1.7:HashMap 的底层数据结构是数组 + 单向链表。当哈希冲突发生时,新的元素会插入到链表的头部(头插法)。
• JDK 1.8:HashMap 的底层数据结构变为数组 + 链表/红黑树。当链表长度超过一定阈值(默认为 8)时,链表会转换为红黑树,以提高查询效率。
2. 链表插入方式的变化
• JDK 1.7:链表插入使用头插法,即新元素插入到链表的头部。
• JDK 1.8:链表插入使用尾插法,便于统计链表元素个数,同时避免了头插法可能导致的链表反转问题。
3. 哈希算法的变化
• JDK 1.7:哈希算法较为复杂,涉及多种右移和位运算操作。
• JDK 1.8:哈希算法进行了简化,利用红黑树的引入弥补了散列性降低的问题。
4. 扩容机制的变化
• JDK 1.7:每次扩容需要对所有键重新计算哈希值并取模(hash % newCapacity),效率较低。
• JDK 1.8:扩容时利用容量为 2 的幂的特性,通过位运算判断元素在新数组中的位置,避免了完整的哈希重新计算,大幅提升了扩容效率。
5. 并发性能的变化
• JDK 1.7:在多线程环境下,扩容可能导致链表形成环,引发死循环。
• JDK 1.8:改为尾插法迁移链表,同时优化了红黑树的引入,解决了多线程环境下的问题。
6. 性能优化
• JDK 1.7:单纯依赖链表,查询性能可能退化到 O(n)。
• JDK 1.8:通过红黑树优化性能,查询的最坏情况为 O(log n)。
总结
JDK 1.8 对 HashMap 进行了全面优化,包括引入红黑树来优化长链表的查询性能、改进扩容过程、简化哈希算法等。这些改进使得 HashMap 在处理大量数据时性能更加稳定,同时在多线程环境下也更加稳定。