面试官：HashMap实现原理是什么？HashMap是线程安全的吗？

 面试题1：说一下 HashMap 的实现原理？

• 追问1：如何实现HashMap的有序？
• 追问2：那TreeMap怎么实现有序的？
• 追问3：put方法原理是怎么实现的？
• 追问4：HashMap扩容机制原理
• 追问5：HashMap在JDK1.8都做了哪些优化？
• 追问6：链表红黑树如何互相转换？阈值多少？

面试题2：HashMap是线程安全的吗？

• 追问1：你是如何解决这个线程不安全问题的？
• 追问2：说一下大家为什么要选择ConcurrentHashMap？
• 追问3：ConcurrentHashMap在JDK1.7、1.8中都有哪些优化？

面试题1：说一下 HashMap 的实现原理？

正经回答：

众所周知，HashMap是一个用于存储Key-Value键值对的集合，每一个键值对也叫做Entry（包括Key-Value），其中Key 和 Value 允许为null。这些个键值对（Entry）分散存储在一个数组当中，这个数组就是HashMap的主干。另外，HashMap数组每一个元素的初始值都是Null。

值得注意的是：HashMap不能保证映射的顺序，插入后的数据顺序也不能保证一直不变（如扩容后rehash）。

要说HashMap的原理，首先要先了解它的数据结构

如上图为JDK1.8版本的数据结构，其实HashMap在JDK1.7及以前是一个“链表散列”的数据结构，即数组 + 链表的结合体。JDK8优化为：数组+链表+红黑树。

我们常把数组中的每一个节点称为一个桶。当向桶中添加一个键值对时，首先计算键值对中key的hash值（hash(key)），以此确定插入数组中的位置（即哪个桶），但是可能存在同一hash值的元素已经被放在数组同一位置了，这种现象称为碰撞，这时按照尾插法(jdk1.7及以前为头插法)的方式添加key-value到同一hash值的元素的最后面，链表就这样形成了。

当链表长度超过8(TREEIFY_THRESHOLD - 阈值)时，链表就自行转为红黑树。

注意：同一hash值的元素指的是key内容一样么？不是。根据hash算法的计算方式，是将key值转为一个32位的int值（近似取值），key值不同但key值相近的很可能hash值相同，如key=“a”和key=“aa”等

通过上述回答的内容，我们明显给了面试官往深入问的多个诱饵，根据我们的回答，下一步他多可能会追问这些问题：

1、如何实现HashMap的有序？

4、put方法原理是怎么实现的？

6、扩容机制原理 → 初始容量、加载因子 → 扩容后的rehash（元素迁移）

2、插入后的数据顺序会变的原因是什么？

3、HashMap在JDK1.7-JDK1.8都做了哪些优化？

5、链表红黑树如何互相转换？阈值多少？

7、头插法改成尾插法为了解决什么问题？

而我们，当然是提前准备好如何回答好这些问题！当你的回答超过面试同学的认知范围时，主动权就到我们手里了。

追问1：如何实现HashMap的有序？

使用LinkedHashMap 或 TreeMap。

LinkedHashMap内部维护了一个单链表，有头尾节点，同时LinkedHashMap节点Entry内部除了继承HashMap的Node属性，还有before 和 after用于标识前置节点和后置节点。可以实现按插入的顺序或访问顺序排序。

/**
 * The head (eldest) of the doubly linked list.
*/
transient LinkedHashMap.Entry<K,V> head;

/**
  * The tail (youngest) of the doubly linked list.
*/
transient LinkedHashMap.Entry<K,V> tail;
//将加入的p节点添加到链表末尾
private void linkNodeLast(LinkedHashMap.Entry<K,V> p) {
  LinkedHashMap.Entry<K,V> last = tail;
  tail = p;
  if (last == null)
    head = p;
  else {
    p.before = last;
    last.after = p;
  }
}
//LinkedHashMap的节点类
static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {