HashMap随笔

Posted 2021-03-05 sea-and-fish

1：HashMap 的数据结构？

　　答：HashMap底层是数组 + 链表 + 红黑树的数据结构，数组的主要作用是方便快速查找，时间复杂读是O(1),

　　　　默认大小是16，数组的下标的通过key 的hashcode 计算出来的，数组元素叫做Node节点，当多个 key的 

　　　　hashcode 一致，但 key 值不同时，单个Node节点就会转化成链表，链表的查询复杂度O(n), 当链表的

　　　　长度大于等于8 并且数组的大小超过64时，链表就会转化成红黑树，红黑树的查询复杂度是O(log(n)),

　　　　所以，红黑树的最大深度就等于链表的最坏查询次数。

　　　　　　transient Node<K,V>[] table;

2：HashMap 的工作原理？

 　　　答：HashMap 底层是hash数组和单项链表实现，数组中的每个元素都是链表，由 Node<K,V> 实现Map.Entry<K,V>接口实现，

　　　　　　HashMap 通过put & get 方法存储和获取。

　　　　　存储对象时，将K/V键值传给 put():

　　　　　　1、调用hash 函数获取key对应的hash值，再计算数组下标；

　　　　　　2、如果没有出现hash 冲突，则直接放入数组；如果出现hash 冲突，则以链表的方式放在链表后面；

　　　　　　3、如果链表长度超过(阈值 8)，则把链表转换成红黑树，链表长度低于6，就把红黑树转会链表；

　　　　　　4.如果节点的key 已存在，则替换其value值；

　　　　　　5.如果Map中键值对大于12，则调用resize 方法进行扩容；

　　　　　获取对象时，通过get 方法实现：

　　　　　　1、判断表或key是否是null，如果是直接返回null；

　　　　　　2、判断索引处第一个key与传入key是否相等，如果相等直接返回；

　　　　　　3、如果不相等，判断链表是否是红黑二叉树，如果是，直接从树中取值；

　　　　　　4、如果不是树，就遍历链表查找；

　　　　　　注：多线程环境下，HashMap 写操作的时候是线程不安全的，而读操作的时候是线程安全的；

3：为了解决Hash 冲突，大概有哪些方法？

　　　　　　答：1、好的 hash 算法；

　　　　　　　　2、自动扩容，但数组大小快满的时候，采取自动扩容，可以减少 hash 冲突；

　　　　　　　　3、hash 冲突发生时，采用链表来解决；

　　　　　　　　4、hash 冲突严重时，链表会自动转化为红黑树，提高遍历速度；

4：HashMap 如何进行扩容？

　　　　答：发生扩容的时机：

　　　　　　　　1、put 时，发现数组为空，进行初始化扩容，默认扩容大小为16；

　　　　　　　　2、put 成功后，发现现有数组大小大于扩容的阈值时，进行扩容，扩容为老数组大小的2倍；

　　　　　　　　扩容的阈值是 threshold， 每次扩容时 threshold 都会被重新计算，阈值等于数组大小 * 影响因子(0.75),

　　　　　　　　 新数组初始化之后，需要将老数组的值拷贝到新数组上；

5：jdk8中对HashMap做了哪些改变？

 　　答：1、在Java1.8中，Entry被Node替代；

　　　　 2、发生hash 碰撞时，Java 1.7 会在链表的头部插入，而 Java 1.8会在链表的尾部插入；

　　　　 3、在java 1.8中，如果链表的长度超过了8，那么链表将转换为红黑树。（桶的数量必须大于64，小于64的时候只会扩容）；

6：为什么HashMap不是线程安全的？

　　　　答：Java 1.7在多线程操作 put 方法可能引起死循环，原因是扩容转移后前后链表顺序倒置(1.7版本的链表是从头插入的，而1.8变为从尾部插入)，在转移过程中修改了原来链表中节点的引用关系；

　　　　　　Java 1.8在同样的前提下并不会引起死循环，原因是扩容转移后前后链表顺序不变，保持之前节点的引用关系；