Java의 해시맵 구현 원리

HashMap은 해시 테이블을 사용하여 구현되며 해시 함수를 통해 키를 슬롯에 매핑하여 빠른 액세스를 달성합니다. 충돌 처리에는 지퍼, 개방형 주소 지정, 버킷과 같은 기술이 사용됩니다. 부하율은 버킷 수에 대한 요소 수의 비율을 제어합니다. 너무 높으면 충돌이 증가합니다. HashMap은 충돌을 줄이기 위해 자동으로 확장됩니다. 기본적으로 스레드로부터 안전하지 않으며 대신 ConcurrentHashMap을 사용해야 합니다.

HashMap의 구현 원리

HashMap은 Java에서 일반적으로 사용되는 데이터 구조로 키-값 쌍을 저장하는 데 사용됩니다. 해시 테이블을 기반으로 구현되었으며 해시 함수를 통해 키를 슬롯에 매핑하여 요소에 빠르게 액세스합니다.

해시 함수

해시 함수는 키를 해시 테이블에서 키의 위치를 ​​나타내는 정수로 변환합니다. HashMap은 hashCode() 메서드를 사용하여 해시 코드를 생성한 다음 모듈로 연산을 통해 이를 슬롯에 매핑합니다. hashCode() 方法生成哈希码，然后通过模运算映射到一个槽位。

冲突处理

当两个键哈希到同一个槽位时，就会发生冲突。HashMap 使用以下技术来处理冲突：

• 拉链法：将冲突的元素保存在一个链表中。
• 开放寻址：在哈希表中查找下一个可用槽位，并将元素插入其中。

桶

哈希表被划分为多个桶，每个桶都是一个链表或数组。冲突的元素被存储在同一个桶中。

负载因子

负载因子是指存储在哈希表中的元素数量与桶数量之比。如果负载因子过高，哈希表会变得不高效，因为冲突会增加。HashMap 允许用户设置负载因子，默认值为 0.75。

扩容

当负载因子达到预设阈值时，HashMap 会自动扩容。它创建一个更大的哈希表，并将元素重新散列到新表中。扩容有助于减少冲突并提高哈希表的效率。

线程安全性

默认情况下，HashMap 不是线程安全的。为了在多线程环境中使用 HashMap，需要使用 ConcurrentHashMap

🎜충돌 처리🎜🎜🎜두 개의 키가 동일한 슬롯에 해시되면 충돌이 발생합니다. HashMap은 충돌을 처리하기 위해 다음 기술을 사용합니다: 🎜

• 🎜Zipper 방법: 🎜충돌하는 요소를 연결된 목록에 저장합니다.
• 🎜주소 지정 열기: 🎜해시 테이블에서 사용 가능한 다음 슬롯을 찾아 해당 슬롯에 요소를 삽입하세요.

🎜🎜Buckets🎜🎜🎜해시 테이블은 여러 개의 버킷으로 나뉘며, 각 버킷은 연결된 목록 또는 배열입니다. 충돌하는 요소는 동일한 버킷에 저장됩니다. 🎜🎜🎜로드 팩터🎜🎜🎜로드 팩터는 해시 테이블에 저장된 요소 수와 버킷 수의 비율입니다. 로드 팩터가 너무 높으면 충돌이 증가하여 해시 테이블이 비효율적이 됩니다. HashMap을 사용하면 사용자가 로드 팩터를 설정할 수 있으며 기본값은 0.75입니다. 🎜🎜🎜Expansion🎜🎜🎜로드 비율이 미리 설정된 임계값에 도달하면 HashMap이 자동으로 확장됩니다. 더 큰 해시 테이블을 생성하고 요소를 새 테이블에 다시 해시합니다. 크기 조정은 충돌을 줄이고 해시 테이블 효율성을 높이는 데 도움이 됩니다. 🎜🎜🎜스레드 안전성🎜🎜🎜기본적으로 HashMap은 스레드로부터 안전하지 않습니다. 멀티 스레드 환경에서 HashMap을 사용하려면 스레드로부터 안전한 HashMap 구현인 ConcurrentHashMap을 사용해야 합니다. 동시 액세스를 처리하기 위해 동시 데이터 구조를 사용합니다. 🎜

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