javase集合框架Map篇

哈哈哈hhhh

已于 2025-03-13 18:14:12 修改

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分类专栏：面试专题文章标签： java

于 2025-03-11 21:07:45 首次发布

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一、常见的Map的实现

有HashMap、Hashtable、LinkedHashMap、TreeMap、ConcurrentHashMap。

二、HashMap和Hashtable 的区别

HashMap：底层是基于数组+链表，非线程安全的，默认容量是16、允许有空的健和值。

Hashtable：基于哈希表实现，线程安全的(因为加了synchronized)，默认容量是11，不允许有null的健和值。

三、介绍对象的hashCode()和equals()以及使用场景

hashcode()：顶级类Object里面的方法，所有的类都是继承Object,返回是一个int类型的数。

equals()：顶级类Object里面的方法，所有的类都是继承Object,返回是一个boolean类型，根据自定义的匹配规则，用于匹配两个对象是否一样，一般逻辑如下：

//判断地址是否一样
//非空判断和Class类型判断
//强转
//对象里面的字段一一匹配

使用场景：对象比较、或者集合容器里面排重、比较、排序。

四、HashMap和TreeMap应该怎么选择以及它们的使用场景

HashMap：散列桶，底层是数组+链表，可以实现快速的存储和检索，适用于在map中插入删除和定位元素，缺点是包含无序元素。

TreeMap：使用存储结构是一个平衡二叉树（红黑树），可以自定义排序规则，要实现Comparator接口，能便捷的实现内部元素的各种排序，但是一般性能比HashMap差，适用于自然排序或者自定义排序规则。

五、Set和Map的关系

Set的核心就是不保存重复的元素，存储一组唯一的对象，Set的每一种实现都是对应Map里面的一种封装，HashSet对应的就是HashMap，treeSet对应的就是treeMap。

六、常见Map的排序规则

按照添加顺序使用LinkedHashMap，按照自然排序使用TreeMap，自定义排序使用TreeMap(Comparetor c)

七、如果需要线程安全，且效率高的Map该怎么办？

多线程环境下可以用concurrent包下的ConcurrentHashMap, 或者使用Collections.synchronizedMap(),ConcurrentHashMap虽然是线程安全，但是他的效率比Hashtable要高很多，Collections.synchronizedMap是线程安全的，是因为里面的方法都是加锁的。

八、HashMap的底层原理

jdk1.8之前，HashMap的底层是数组+链表，jdk1.8之后，底层是数组+链表+红黑树。数组的每一项（每一项就是一个桶）是一个链表，在jdk1.8中，链表的长度大于8时，链表会转换为红黑树。

Ndoe<K,V>[] table是数组，数组的元素是Entry（Ndoe继承Entry），Entry元素是一个key-value的键值对，它持有一个指向下一个Entry的引用。

九、什么是Hash碰撞？常见的解决办法有哪些，hashmap采用哪种方法

Hash碰撞是不同的key计算得到的hash值相同，需要放到同个桶中，常见的解决办法有链表法，开发地址法，再哈希法，hashmap采用的是链表法。

十、HashMap底层的数组+链表+红黑树分别有什么作用

数组 Node<K,V> table,根据对象的key的hash值来确定是数组的哪个节点。

链表的作用是解决hash冲突，将hash值一样的对象存在一个链表放在hash值对应的位置。

红黑树，jdk8使用红黑树来替代超过8个节点的链表，提高查询的性能，因为通过hash碰撞，那么同个key的位置的链表就会不断增长，当对该位置进行查询时，就会循环遍历这个超级大的链表，性能就会下降，所以改用红黑树。

十一、HashMap的put底层实现

put源码展示

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            Node<K,V> e; K k;
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    p = e;
                }
            }
            if (e != null) { // existing mapping for key
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
        if (++size > threshold)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

流程图：