目录
一、概念
二、常用操作
2.1 初始化
2.2 CRUD
2.3 遍历
2.4 其他常用方法
三、与其他Map的比较
一、概念HashMap 位于 java.util 包下。它实现了 Map 接口，提供了基于键值对（Key-Value）的数据存储方式，并允许使用 null 作为键和值。
核心思想：使用“键（Key）”的哈希值来存储和检索“值（Value）”。
核心特点：
基于哈希表：它使用哈希算法来存储和检索数据，这使得在理想情况下，get 和 put 操作的时间复杂度可以达到 O(1)。
无序：HashMap 不保证其中元素的顺序（即插入顺序和访问顺序），并且顺序也可能会随时间（如扩容时）而变化。如果需要有序，可以使用 LinkedHashMap。
非线程安全：多个线程同时操作一个 HashMap 可能会导致数据不一致。如果多个线程同时访问一个 HashMap 并至少有一个线程修改了它，则必须在外部进行同步。或者使用 Collections.synchronizedMap() 进行包装，或者更推荐使用 ConcurrentHashMap。
二、常用操作2.1 初始化
// 1. 最常见的无参构造，默认初始容量16，负载因子0.75
HashMap map = new HashMap<>();
// 2. 指定初始容量（减少扩容次数，优化性能）
HashMap mapWithCapacity = new HashMap<>(32);
// 3. 指定初始容量和负载因子（高级用法，通常不需要）
HashMap mapWithFactor = new HashMap<>(32, 0.8f);
// 4. 通过另一个Map来创建
HashMap anotherMap = new HashMap<>(map);
扩容机制：扩充为原数组容量的2倍
当 HashMap 中的元素数量（size）超过当前阈值（threshold） 时，就会触发扩容。
阈值 (threshold) = 容量 (capacity) * 负载因子 (load factor)
默认示例：默认容量为 16，默认负载因子为 0.75。
那么阈值就是 16 * 0.75 = 12。
当执行 put() 操作后，size 变得大于 12（即 13）时，就会触发扩容。
2.2 CRUD
HashMap capitalCities = new HashMap<>();
// 添加与更新
// put(K key, V value) - 添加键值对，如果key已存在，则更新其value
capitalCities.put("USA", "Washington D.C.");
capitalCities.put("Germany", "Berlin");
capitalCities.put("Germany", "Berlin"); // 重复放入，不会改变
capitalCities.put("Germany", "New Berlin"); // Key已存在，Value会被更新为 "New Berlin"
// putIfAbsent(K key, V value) - (Java 8+) 只有在key不存在或对应的value为null时，才放入
capitalCities.putIfAbsent("France", "Paris"); // 会放入，因为France不存在
capitalCities.putIfAbsent("Germany", "Paris"); // 不会放入，因为Germany已存在，Value仍然是"New Berlin"
// 获取元素
// get(Object key) - 根据key获取value，如果key不存在，返回null
String capitalOfGermany = capitalCities.get("Germany"); // "New Berlin"
String capitalOfJapan = capitalCities.get("Japan"); // null
// getOrDefault(Object key, V defaultValue) - (Java 8+) key不存在时返回一个默认值
String capitalOfJapanSafe = capitalCities.getOrDefault("Japan", "Not Found"); // "Not Found"
// 检查元素是否存在
// containsKey(Object key) - 检查某个key是否存在
boolean hasGermany = capitalCities.containsKey("Germany"); // true
boolean hasJapan = capitalCities.containsKey("Japan"); // false
// containsValue(Object value) - 检查某个value是否存在（效率较低，需要遍历）
boolean hasParis = capitalCities.containsValue("Paris"); // true
// 删除元素
// remove(Object key) - 根据key删除键值对，返回被删除的value
String removedValue = capitalCities.remove("Germany"); // removedValue = "New Berlin"
// remove(Object key, Object value) - (Java 8+) 只有当key和value都匹配时才删除
boolean isRemoved = capitalCities.remove("USA", "LA"); // false, 因为Value不匹配"Washington D.C."，删除失败
boolean isRemoved2 = capitalCities.remove("USA", "Washington D.C."); // true, 删除成功
2.3 遍历
// 遍历所有键：keySet()
for (String country : capitalCities.keySet()) {
System.out.println("Country: " + country);
// 可以通过key再get value，但效率较低（不推荐在循环内这样用）
// System.out.println("Capital: " + capitalCities.get(country));
}
// 遍历所有值：values()
for (String capital : capitalCities.values()) {
System.out.println("Capital: " + capital);
}
// 遍历所有键值对：entrySet() (最推荐、最高效的方式)
for (Map.Entry entry : capitalCities.entrySet()) {
String country = entry.getKey();
String capital = entry.getValue();
System.out.println(country + " -> " + capital);
}
// 使用 Java 8 forEach + Lambda 表达式 (最简洁)
capitalCities.forEach((country, capital) -> {
System.out.println(country + " -> " + capital);
});
2.4 其他常用方法
// size() - 返回键值对的数量
int size = capitalCities.size();
// isEmpty() - 判断是否为空
boolean isEmpty = capitalCities.isEmpty();
// clear() - 清空所有映射
capitalCities.clear();
// replace(K key, V oldValue, V newValue) - (Java 8+) 替换操作
capitalCities.replace("France", "Paris", "Lyon"); // 只有当旧值匹配时才替换
三、与其他Map的比较特性HashMapLinkedHashMapTreeMapHashtableConcurrentHashMap排序保证无顺序插入顺序 或 访问顺序 (LRU)键的自然顺序 或 自定义比较器顺序无顺序无顺序是否允许 null允许 一个 null key 和多个 null value允许 一个 null key 和多个 null value不允许null key (取决于Comparator)不允许null key 或 null value不允许null key 或 null value线程安全否 (非同步)否 (非同步)否 (非同步)是 (同步，每个方法都用 synchronized 修饰)是 (采用分段锁/CAS等更高效的并发控制)性能特点O(1) 时间复杂度的 get/put (平均情况)比 HashMap 稍慢，因为要维护链表O(log n) 时间复杂度的 get/put类似 HashMap，但同步开销大，性能差高并发性能极佳，读操作通常无需锁底层实现数组 + 链表/红黑树 (哈希表)HashMap + 双向链表 (维护顺序)红黑树数组 + 链表 (哈希表)数组 + 链表/红黑树 + CAS + 分段锁 (JDK 7/8 不同)迭代顺序一致性不保证，甚至可能随时间变化保证，与插入顺序或访问顺序一致保证，根据键的顺序排序不保证不保证引入版本JDK 1.2JDK 1.4JDK 1.2JDK 1.0 (是古老遗留类)JDK 1.5 (java.util.concurrent 包)