HashMap的相关知识点总结

一.  基本概念

首先HashMap是一种常用的数据结构，由数组和链表构成，

数组里面有很多K-V的实例，在java7叫entry，在Java8叫node，

本身所有的位置都为null，在put插入的时候会根据Key的的hash值去计算一个index值

 

二.  既然HashMap是由数组和链表构成的，那么链表是如何形成的？

        不同的Key可能会通过hash函数映射为同一个index值，这样留形成了链表

 

三.  既然会形成链表，那么新的Entry节点是怎么插入的呢？

         Java8之前是头插法，也就是说新来的值会取代原有的值，

          因为最开始时认为后来的值被查找的可能性会大一些，可以提升查找效率

          但是Java8之后就是尾插法了

四.  为什么Java8之后就改为尾插法了呢？原因涉及到了HashMap的扩容机制，那HashMap的扩容机制是什么样的呢？

          首先提到HashMap是由数组和链表组成的，而数组的容量是有限的，因此到达一定的容量，就会扩容

          扩容涉及两个因素:

                               1.Capacity : HashMap的当前长度

                               2. LoadFactor : 负载因子，默认值是0.75

          也就是说，当存储容量达到Capacity*LoadFactor的时候，判断发现需要resize（扩容）

           具体实现扩容分为两步;

                                1.扩容：创建一个新的数组，长度是原来的2倍

                                 2.ReHash： 遍历原来的数组，将元素在此重新hash到新数组中

       那么为什么需要ReHash呢？是因为hash函数，与数组长度有关，当长度改变后，相应的存储位置也会改变

五.  说完尾插法会涉及到的扩容机制，那么到底是什么原因改为了尾插法，和扩容机制又有什么关系呢？

          场景例子：HashMap的数组大小是2，也就是存了1个元素，就要被扩容，假设在多线程情况下存储ABC

              头插法不扩容是这样子的： A->B->C

                                            

            头插法扩容情况下就变成了这样子：

                                          

             这个时候就看出了问题，若使用头插法，扩容之前A指B，扩容之后B指A。也就是Infinite Loop（死循环）

那么尾插法为什么不会发生死循环呢？

       是因为Java8之后链表有红黑树，除了将原本O（n）的时间复杂度变为了O（logn）外，还保持了节点之间的引用关系

六.  既然Java8之后的HashMap不会造成死循环，那么可以说它是线程安全的嘛？

        当然是不可以的，因为源码中的put/get方法没有加锁，这样就会出现同步问题，即无法保证

        上一秒put的值下一秒get到原值。

七.  源码的初始化大小是多少呢？是16，那为什么是16呢？

        因为阿里巴巴规范插件赋初值最好是2的幂，这样是为了位运算，位与运算比算数计算的效率高了很多，

        是为了实现均匀分布

八.  为什么重写equals方法时需要重写hashCode呢？

       在Java中，所有的对象都是继承于Object类，这里面有两个方法，就是equals和hashCode，这两个方法都是用来比较两个           对象是否相等的。在未重写equals方法时，比较的是两个对象的地址，在HashMap中一个node下的链表地址是相同的，那           么 久无法保证具体找到某一个元素，办法就是通过重写equals方法和hashCode方法，以保证相同的对象返回相同的hash             值，不同的对象返回不同的hash值，相同的hash值情况下还能保证hashcode的不同

九.  怎么处理HashMap的线程安全的场景？

       为保证线程安全一般要使用HashTable或者CurrentHshMap,

       HashTable简单粗暴，直接在方法上上锁，并发度很低，最多同时允许一个线程访问，

       CurrentHashMap是针对entry上的锁，这样并发度会提高很多

补充：

      本篇内容借鉴了公众号： 三太子敖丙   内容诙谐幽默，简洁明白，向大家强烈安利！！

      index的计算公式：index = HashCode（Key） & （Length- 1）