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Go语言数据底层 go语言的数据库

IT技术定义

goland map底层原理map 是Go语言中基础的数据结构，在日常的使用中经常被用到 。但是它底层是如何实现的呢？
总体来说golang的map是hashmap ， 是使用数组+链表的形式实现的 ， 使用拉链法消除hash冲突 。
golang的map由两种重要的结构，hmap和bmap(下文中都有解释)，主要就是hmap中包含一个指向bmap数组的指针，key经过hash函数之后得到一个数，这个数低位用于选择bmap(当作bmap数组指针的下表)，高位用于放在bmap的[8]uint8数组中 ， 用于快速试错 。然后一个bmap可以指向下一个bmap(拉链) 。
Golang中map的底层实现是一个散列表，因此实现map的过程实际上就是实现散表的过程 。在这个散列表中，主要出现的结构体有两个，一个叫 hmap (a header for a go map)，一个叫 bmap (a bucket for a Go map，通常叫其bucket) 。这两种结构的样子分别如下所示：
hmap :
图中有很多字段，但是便于理解map的架构，你只需要关心的只有一个，就是标红的字段： buckets数组。Golang的map中用于存储的结构是bucket数组 。而bucket(即bmap)的结构是怎样的呢？
bucket ：
相比于hmap，bucket的结构显得简单一些 ， 标红的字段依然是“核心”，我们使用的map中的key和value就存储在这里 。“高位哈希值”数组记录的是当前bucket中key相关的“索引”，稍后会详细叙述 。还有一个字段是一个指向扩容后的bucket的指针，使得bucket会形成一个链表结构 。例如下图：
由此看出hmap和bucket的关系是这样的：
而bucket又是一个链表，所以 ， 整体的结构应该是这样的：
哈希表的特点是会有一个哈希函数，对你传来的key进行哈希运算，得到唯一的值 ， 一般情况下都是一个数值 。Golang的map中也有这么一个哈希函数，也会算出唯一的值，对于这个值的使用，Golang也是很有意思 。
Golang把求得的值按照用途一分为二：高位和低位 。
如图所示，蓝色为高位 ， 红色为低位 。然后低位用于寻找当前key属于hmap中的哪个bucket ， 而高位用于寻找bucket中的哪个key 。上文中提到：bucket中有个属性字段是“高位哈希值”数组，这里存的就是蓝色的高位值 ， 用来声明当前bucket中有哪些“key”，便于搜索查找 。需要特别指出的一点是：我们map中的key/value值都是存到同一个数组中的 。数组中的顺序是这样的:
并不是key0/value0/key1/value1的形式，这样做的好处是：在key和value的长度不同的时候，可 以消除padding(内存对齐)带来的空间浪费。
现在，我们可以得到Go语言map的整个的结构图了：(hash结果的低位用于选择把KV放在bmap数组中的哪一个bmap中，高位用于key的快速预览，用于快速试错)
map的扩容
当以上的哈希表增长的时候，Go语言会将bucket数组的数量扩充一倍，产生一个新的bucket数组 ， 并将旧数组的数据迁移至新数组 。
加载因子
判断扩充的条件，就是哈希表中的加载因子(即loadFactor) 。
加载因子是一个阈值，一般表示为：散列包含的元素数 除以 位置总数 。是一种“产生冲突机会”和“空间使用”的平衡与折中：加载因子越小 ， 说明空间空置率高，空间使用率小，但是加载因子越大，说明空间利用率上去了，但是“产生冲突机会”高了 。
每种哈希表的都会有一个加载因子 ， 数值超过加载因子就会为哈希表扩容 。
Golang的map的加载因子的公式是：map长度 / 2^B(这是代表bmap数组的长度 ， B是取的低位的位数)阈值是6.5 。其中B可以理解为已扩容的次数 。

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