Java 8 如何帮助提高 HashMap 的性能？

在 Java 8 中，HashMap 类进行了一些优化，可以提高其性能。以下是一些优化的方式：

1. 扩容机制

HashMap 将容量增加一倍时，由于每个桶中的元素需要重新分配到它们的下一个桶中，扩容是一个昂贵的操作。在 Java 8 中，通过引入一个红黑树来解决冲突，提高了扩容的效率。当链表长度大于 8 时，链表会被转换为红黑树，这样可以在大多数情况下减少搜索时间。这意味着，即使在极端情况下，查找时间也是常数级别的。

2. 计算哈希值

在 Java 8 中，计算哈希值的方式被改进了。在 Java 7 中，哈希值的计算方式是将它们除以表的大小，然后使用乘法来扩展范围。这种方法容易导致哈希冲突，并且十分耗时。在 Java 8 中，哈希值的计算方式使用了一个新的算法，这个算法返回一个高位和低位哈希码，并且在进行节点命中时，它们都被用来验证哈希码。

3. 多线程并行

在 Java 8 中，HashMap 的迭代器支持了并行操作。这意味着，多线程可以同时处理 HashMap 中的元素，从而提高了性能。在编写代码时，只需将迭代器转换为流即可。例如，使用 forEach() 方法可以容易地将 HashMap 转换为并行流，然后使用 parallel() 方法使其并行执行。

4. 避免链表断裂

在 Java 8 中，HashMap 的 put() 方法更加智能。在插入新元素时，如果链表中的元素为单链表，则新元素会直接插入到末尾。如果链表中的元素为树，则新元素会添加到树中。这样可以避免链表的断裂，提高了 HashMap 的性能。

5. 键值对顺序保持不变

在 Java 8 中，HashMap 可以保证键值对的顺序保持不变。这意味着，键值对的顺序不会受到元素的插入顺序的影响。这个特性在某些应用程序场景下十分有用。

总结

Java 8 对 HashMap 进行了一些优化，包括扩容机制、计算哈希值的方式、多线程并行、避免链表断裂和键值对顺序保持不变等。这些优化使 HashMap 在性能方面更加出色。