HashMap常见面试题

HashMap的底层数据结构？
JDK1.8 之前 HashMap 底层是 数组和链表 结合在一起使用。

HashMap 通过 key 的 hashCode 经过扰动函数处理过后得到 hash 值，然后通过 (n - 1) & hash 判断当前元素存放的位置（这里的 n 指的是数组的 长度），如果当前位置存在元素的话，就判断该元素与要存入的元素的 hash 值以及 key 是否相同，如果相同的话，直接覆盖，不相同就通过拉链法解决冲突。

所谓扰动函数指的就是 HashMap 的 hash 方法。使用 hash 方法也就是扰动函数是为了防止一些实现比较差的 hashCode() 方法 换句话说使用扰动函数之后可以减少碰撞。
JDK1.8之后在解决哈希冲突时有了较大的变化，当链表长度大于阈值8时，将链表转化为红黑树，以减少搜索时间。

HashMap的存取原理？
1）存方法：put(Object key, Object value)

执行流程如下：

对 key 进行 hash 操作，计算存储 index； 判断是否有哈希碰撞，如果没碰撞直接放到哈希桶里，如果有碰撞则以链表的形式存储； 判断已有元素的类型，决定是追加树还是追加链表，当链表大于等于 8 时，把链表转换成红黑树； 如果节点已经存在就替换旧值； 判断是否超过阀值，如果超过就要扩容。
2）取方法：get(Object key)

执行流程如下：

首先比对首节点，如果首节点的 hash 值和 key 的 hash 值相同，并且首节点的键对象和 key 相同（地址相同或 equals 相等），则返回该节点； 如果首节点比对不相同、那么看看是否存在下一个节点，如果存在的话，可以继续比对，如果不存在就意味着 key 没有匹配的键值对。
Java7和Java8中HashMap的区别
HashMap 在 JDK 7 和 JDK 8 的主要区别如下。

存储结构：JDK 7 使用的是数组 + 链表；JDK 8 使用的是数组 + 链表 + 红黑树。 存放数据的规则：JDK 7 无冲突时，存放数组；冲突时，存放链表；JDK 8 在没有冲突的情况下直接存放数组，有冲突时，当链表长度小于 8 时，存放在单链表结构中，当链表长度大于 8 时，树化并存放至红黑树的数据结构中。 插入数据方式：JDK 7 使用的是头插法（先将原位置的数据移到后 1 位，再插入数据到该位置）；JDK 8 使用的是尾插法（直接插入到链表尾部/红黑树）。
为什么HashMap线程不安全
多线程put的时候导致数据不一致 可能会因为扩容引起死循环
HashMap 在并发场景中可能出现死循环的问题，这是因为 HashMap 在扩容的时候会对链表进行一次倒序处理，假设两个线程同时执行扩容操作，第一个线程正在执行 B→A 的时候，第二个线程又执行了 A→B ，这个时候就会出现 B→A→B 的问题，造成死循环。

有什么线程安全的类代替吗
Hashtable或ConcurrentHashMap

默认初始化大小是多少？为啥是这么多？为啥大小都是2的幂？
默认初始大小是16 这样是为了位运算的方便，位与运算比算数计算的效率高了很多，之所以选择16，是为了服务将Key映射到index的算法。 为了存取高效，减少碰撞，把数据分配均匀
HashMap的扩容方式？负载因子是多少？为什么是这么多？
当hashmap中的元素个数超过负载因子×当前大小时，就会进行数组扩容，负载因子的默认值为0.75，也就是说，默认情况下，数组大小为16，那么当hashmap中元素个数超过12的时候，就把数组的大小扩展为32，即扩大一倍，然后重新计算每个元素在数组中的位置。

HashMap的主要参数都有哪些？
HashMap 有两个重要的参数：容量（Capacity）和负载因子（LoadFactor）。

容量（Capacity）：是指 HashMap 中桶的数量，默认的初始值为 16。 负载因子（LoadFactor）：也被称为装载因子，LoadFactor 是用来判定 HashMap 是否扩容的依据，默认值为 0.75f，装载因子的计算公式 = HashMap 存放的 KV 总和（size）/ Capacity。
HashMap是怎么处理hash碰撞的？
Tips：当输入两个不同值，根据同一散列函数计算出相同的散列值的现象，我们就把它叫做碰撞（哈希碰撞）
HashMap 使用链表和红黑树来解决哈希冲突

HashMap 和 Hashtable 有什么区别？
HashMap 和 Hashtable 区别如下：

Hashtable 使用了 synchronized 关键字来保障线程安全，而 HashMap 是非线程安全的； HashMap 允许 K/V 都为 null，而 Hashtable K/V 都不允许 null； 初始容量大小和每次扩充容量大小的不同。创建时如果不指定容量初始值，Hashtable 默认的初始大小为 11，之后每次扩充，容量变为原来的2n+1。HashMap 默认的初始化大小为16。之后每次扩充，容量变为原来 的2倍。 JDK1.8 以后的 HashMap 在解决哈希冲突时有了较大的变化，当链表长度大于阈值（默认为 8）时，将链表转化为红黑树，以减少搜索时间。Hashtable 没有这样的机制。
为什么重写 equals() 时一定要重写 hashCode()？
因为 Java 规定，如果两个对象 equals 比较相等（结果为 true），那么调用 hashCode 也必须相等。如果重写了 equals() 但没有重写 hashCode()，就会与规定相违背。

HashMap 和HashSet区别
ConcurrentHashMap线程安全的具体实现方式/底层具体实现
首先将数据分为一段一段的存储，然后给每一段数据配一把锁，当一个线程占用锁访问其中一个段数据时，其他段的数据也能被其他线程访问。 ConcurrentHashMap 是由 Segment 数组结构和 HashEntry 数组结构组成。

Segment 实现了 ReentrantLock,所以 Segment 是一种可重入锁，扮演锁的角色。HashEntry 用于存储键值对数 据。

HashMap的底层数据结构？ JDK1.8 之前 HashMap 底层是 数组和链表 结合在一起使用。 HashMap 通过 key 的 hashCode 经过扰动函数处理过后得到 hash 值，然后通过 (n - 1) & hash 判断当前元素存放的位置（这里的 n 指的是数组的 长度），如果当前位置存在元素的话，就判断该元素与要存入的元素的 hash 值以及 key 是否相同，如果相同的话，直接覆盖，不相同就通过拉链法解决冲突。 所谓扰动函数指的就是 HashMap 的 hash 方法。使用 hash 方法也就是扰动函数是为了防止一些实现比较差的 hashCode() 方法 换句话说使用扰动函数之后可以减少碰撞。 JDK1.8之后在解决哈希冲突时有了较大的变化，当链表长度大于阈值8时，将链表转化为红黑树，以减少搜索时间。 HashMap的存取原理？ 1）存方法：put(Object key, Object value) 执行流程如下： 对 key 进行 hash 操作，计算存储 index； 判断是否有哈希碰撞，如果没碰撞直接放到哈希桶里，如果有碰撞则以链表的形式存储； 判断已有元素的类型，决定是追加树还是追加链表，当链表大于等于 8 时，把链表转换成红黑树； 如果节点已经存在就替换旧值； 判断是否超过阀值，如果超过就要扩容。 2）取方法：get(Object key) 执行流程如下： 首先比对首节点，如果首节点的 hash 值和 key 的 hash 值相同，并且首节点的键对象和 key 相同（地址相同或 equals 相等），则返回该节点； 如果首节点比对不相同、那么看看是否存在下一个节点，如果存在的话，可以继续比对，如果不存在就意味着 key 没有匹配的键值对。 Java7和Java8中HashMap的区别 HashMap 在 JDK 7 和 JDK 8 的主要区别如下。 存储结构：JDK 7 使用的是数组 + 链表；JDK 8 使用的是数组 + 链表 + 红黑树。 存放数据的规则：JDK 7 无冲突时，存放数组；冲突时，存放链表；JDK 8 在没有冲突的情况下直接存放数组，有冲突时，当链表长度小于 8 时，存放在单链表结构中，当链表长度大于 8 时，树化并存放至红黑树的数据结构中。 插入数据方式：JDK 7 使用的是头插法（先将原位置的数据移到后 1 位，再插入数据到该位置）；JDK 8 使用的是尾插法（直接插入到链表尾部/红黑树）。 为什么HashMap线程不安全 多线程put的时候导致数据不一致 可能会因为扩容引起死循环 HashMap 在并发场景中可能出现死循环的问题，这是因为 HashMap 在扩容的时候会对链表进行一次倒序处理，假设两个线程同时执行扩容操作，第一个线程正在执行 B→A 的时候，第二个线程又执行了 A→B ，这个时候就会出现 B→A→B 的问题，造成死循环。 有什么线程安全的类代替吗 Hashtable或ConcurrentHashMap 默认初始化大小是多少？为啥是这么多？为啥大小都是2的幂？ 默认初始大小是16 这样是为了位运算的方便，位与运算比算数计算的效率高了很多，之所以选择16，是为了服务将Key映射到index的算法。 为了存取高效，减少碰撞，把数据分配均匀 HashMap的扩容方式？负载因子是多少？为什么是这么多？ 当hashmap中的元素个数超过负载因子×当前大小时，就会进行数组扩容，负载因子的默认值为0.75，也就是说，默认情况下，数组大小为16，那么当hashmap中元素个数超过12的时候，就把数组的大小扩展为32，即扩大一倍，然后重新计算每个元素在数组中的位置。 HashMap的主要参数都有哪些？ HashMap 有两个重要的参数：容量（Capacity）和负载因子（LoadFactor）。 容量（Capacity）：是指 HashMap 中桶的数量，默认的初始值为 16。 负载因子（LoadFactor）：也被称为装载因子，LoadFactor 是用来判定 HashMap 是否扩容的依据，默认值为 0.75f，装载因子的计算公式 = HashMap 存放的 KV 总和（size）/ Capacity。 HashMap是怎么处理hash碰撞的？ Tips：当输入两个不同值，根据同一散列函数计算出相同的散列值的现象，我们就把它叫做碰撞（哈希碰撞） HashMap 使用链表和红黑树来解决哈希冲突 HashMap 和 Hashtable 有什么区别？ HashMap 和 Hashtable 区别如下： Hashtable 使用了 synchronized 关键字来保障线程安全，而 HashMap 是非线程安全的； HashMap 允许 K/V 都为 null，而 Hashtable K/V 都不允许 null； 初始容量大小和每次扩充容量大小的不同。创建时如果不指定容量初始值，Hashtable 默认的初始大小为 11，之后每次扩充，容量变为原来的2n+1。HashMap 默认的初始化大小为16。之后每次扩充，容量变为原来 的2倍。 JDK1.8 以后的 HashMap 在解决哈希冲突时有了较大的变化，当链表长度大于阈值（默认为 8）时，将链表转化为红黑树，以减少搜索时间。Hashtable 没有这样的机制。 为什么重写 equals() 时一定要重写 hashCode()？ 因为 Java 规定，如果两个对象 equals 比较相等（结果为 true），那么调用 hashCode 也必须相等。如果重写了 equals() 但没有重写 hashCode()，就会与规定相违背。 HashMap 和HashSet区别 ConcurrentHashMap线程安全的具体实现方式/底层具体实现 首先将数据分为一段一段的存储，然后给每一段数据配一把锁，当一个线程占用锁访问其中一个段数据时，其他段的数据也能被其他线程访问。 ConcurrentHashMap 是由 Segment 数组结构和 HashEntry 数组结构组成。 Segment 实现了 ReentrantLock,所以 Segment 是一种可重入锁，扮演锁的角色。HashEntry 用于存储键值对数 据。