Java集合面试题（三）

1、HashMap是线程安全吗

HashMap是线程不安全，它所有方法都是非syncrhonized修饰，下图为源码注释：

2、HashMap如何解决hash(哈希)冲突

hash冲突即多个对象的hashCode一致，当发生冲突时，它们会放到当前数组索引位置的链表中，在JDK 1.8+中，如果链表长度(>=8)并且数组长度(>=64)会转换成红黑树。

3、HashMap如何扩容

HashMap的扩容是由capacity、loadFactor、threshold等参数值决定。

在数据很大的情况下，扩展时将会带来性能的损失。

1）capacity：指tab数组容量大小，默认容量为16，可以自定义容量，最大容量限制是1<<30。

2）loadFactor：指负载因子，默认值为0.75，用来计算扩容阈值threshold，决定tab数组需要扩容的时机。

3）threshold：指扩容阈值，默认值为12，当tab数组实际元素的长度超过扩容阈值时，tab才会扩容。

扩容机制：

1）正常扩容：如果采用默认容量，当数组实际大小>12时就会扩容，下图为部分源码：

2）hash冲突扩容：当链表的长度达到8，数组的默认容量为16，在数组长度<64之前都会扩容，扩容后tab数组的长度会变成原来的2倍，如下为部分源码：

4、HashMap是先插入元素还是先扩容

HashMap是先插入元素，然后再扩容。

为什么要先插入元素再扩容？

HashMap插入元素逻辑不一定是新增元素，有可能是更新已有的元素值。而先扩容的逻辑是每次插入元素之前都要先判断是否需要扩容，因此先插入少做了一步判断，一定程度上可以提升性能，设计上也相对合理。

5、HashMap容量限制

HashMap最大容量限制为10亿+：1073741824

6、HashMap如何实现同步

1）使用Collections的synchronizedMap()方法。

2）使用ConcurrentHashMap。

3）对操作Map的方法实现一个对象锁。

推荐使用ConcurrentHashMap，它不需要锁定整个对象，性能更好。

7、简述HashMap的负载因子

HashMap的负载因子指的是loadFactor(默认值为0.75)参数，负载因子用来计算扩容阈值threshold，决定HashMap数组需要扩容的时机，在时间和空间成本之间较为平衡。

8、HashMap的负载因子为什么是0.75

0.75是经过一系列比对之后，在平衡内存和性能之间取得比较好的权衡。

1）如果负载因子过高(1.0)，表示容量满了才扩容，那么填满的元素就会越多，空间利用率也就越高，但hash冲突的几率也会加大。

2）如果负载因子过低(0.5)，表示容量达到一半就扩容，那么填满的元素就会越少，空间利用率也就越低，但hash冲突的几率也会减少。

源码翻译过来的意思就是，HashMap的负载因子(loadFactor)默认值为0.75，意味着哈希表容量达到75%时会触发扩容操作。这是在时间和空间成本之间提供了一个很好的权衡，这样可以确保哈希表不会过早地扩容而浪费内存，同时在大部分情况下也不会过度填充，导致性能下降。

9、如何合理设置HashMap的负载因子

设置负载因子需要根据具体应用的需求来平衡内存和性能。

1）如果注重性能，可以降低负载因子，但会消耗更多内存。

2）如果注重内存，可以增加负载因子，但会降低性能。

10、简述5个根据value删除HashMap元素的方法

1）使用for循环删除

2）使用forEach循环删除

3）使用Iterator迭代器删除

4）使用removeIf删除

5）使用Stream删除

具体实现例子请自行百度~