HashMap是基于哈希表實現的,它通過將key進行哈希運算得到一個索引值,然后將該鍵值對存儲到對應索引的位置。當需要查找一個key對應的value時,HashMap會再次對key進行哈希運算得到索引值,然后在對應位置上查找value。
在HashMap中,哈希表的初始大小是16,負載因子是0.75。當哈希表中的元素個數超過負載因子乘以哈希表大小時,就會觸發擴容操作,將哈希表的大小擴大為原來的兩倍,并重新計算每個元素的位置。這樣可以保持哈希表的性能在一個相對較高的水平。
在JDK8之前,HashMap使用數組+鏈表的數據結構實現。當發生哈希沖突時,即多個key映射到同一個索引位置時,HashMap使用鏈表將這些key-value對連接在一起。而在JDK8中,引入了紅黑樹來代替鏈表,當鏈表長度超過8時,鏈表會轉換為紅黑樹,以提高查找效率。
總的來說,HashMap的實現原理可以簡單概括為:通過哈希算法確定key-value對的存儲位置,并處理哈希沖突;在擴容時重新計算位置;通過數組+鏈表或紅黑樹實現查找、插入、刪除等操作。