JAVA之HashMap

一、HashMap的特点

1. HashMap可以接受null键值和值,HashTable则不可以.

2. HashMap是非同步的(synchronized),HashMap非常的快.

3. HashMap使用hash算法进行存储

4. HashMap使用键值对的方式存储数据

二、HashMap的工作原理

1. HashMap使用put(key,val)方法存储键值对,使用get(key)方法获取数据,当我们使用put方法传递键和值得时候,调用hashCode方法处理键值,hashCode用于寻找bucket的位置去存储Entry对象.(HashMap是在bucket中存储键值对象和值对象)

2. 当hashCode相同时会发生碰撞,因为hashCode相同所以bucket相同,并且HashMap使用链表存储Entry对象.

3. 两个hasCode相同时,如何获取值对象,首先调用hashCode对键的bucket的存储位置进行查找,随后调用keys.equals()方法查找到链表中正确的节点,然后获取要找的值.并且可以使用不可变的、声明作final的对象，采用合适的equals()和hashCode()方法的话，将会减少碰撞的发生，提高效率。不可变性使得能够缓存不同键的hashCode，这将提高整个获取对象的速度，使用String，Interger这样的wrapper类作为键是非常好的选择。

4. “如果HashMap的大小超过了负载因子(load factor)定义的容量，怎么办？”

HashMap的默认负载因子大小为0.75，也就是说，当一个map填满了75%的bucket时候，和其它集合类(如ArrayList等)一样，将会创建原来HashMap大小的两倍的bucket数组，来重新调整map的大小，并将原来的对象放入新的bucket数组中。这个过程叫作rehashing，因为它调用hash方法找到新的bucket位置。

5. “你了解重新调整HashMap大小存在什么问题吗？”

当重新调整HashMap大小的时候，确实存在条件竞争，因为如果两个线程都发现HashMap需要重新调整大小了，它们会同时试着调整大小。在调整大小的过程中，存储在链表中的元素的次序会反过来，因为移动到新的bucket位置的时候，HashMap并不会将元素放在链表的尾部，而是放在头部，这是为了避免尾部遍历(tail traversing)。如果条件竞争发生了，那么就死循环了。这个时候，你可以质问面试官，为什么这么奇怪，要在多线程的环境下使用HashMap呢？：）

热心的读者贡献了更多的关于HashMap的问题：

1. 为什么String, Interger这样的wrapper类适合作为键？

String, Interger这样的wrapper类作为HashMap的键是再适合不过了，而且String最为常用。因为String是不可变的，也是final的，而且已经重写了equals()和hashCode()方法了。其他的wrapper类也有这个特点。不可变性是必要的，因为为了要计算hashCode()，就要防止键值改变，如果键值在放入时和获取时返回不同的hashcode的话，那么就不能从HashMap中找到你想要的对象。不可变性还有其他的优点如线程安全。如果你可以仅仅通过将某个field声明成final就能保证hashCode是不变的，那么请这么做吧。因为获取对象的时候要用到equals()和hashCode()方法，那么键对象正确的重写这两个方法是非常重要的。如果两个不相等的对象返回不同的hashcode的话，那么碰撞的几率就会小些，这样就能提高HashMap的性能。

2. 我们可以使用自定义的对象作为键吗？

这是前一个问题的延伸。当然你可能使用任何对象作为键，只要它遵守了equals()和hashCode()方法的定义规则，并且当对象插入到Map中之后将不会再改变了。如果这个自定义对象时不可变的，那么它已经满足了作为键的条件，因为当它创建之后就已经不能改变了。

3. 我们可以使用CocurrentHashMap来代替Hashtable吗？

因为ConcurrentHashMap越来越多人用了。我们知道Hashtable是synchronized的，但是ConcurrentHashMap同步性能更好，因为它仅仅根据同步级别对map的一部分进行上锁。ConcurrentHashMap当然可以代替HashTable，但是HashTable提供更强的线程安全性。