讓我們先來看看HashMap有哪些知識點(diǎn)：
- hashing的概念
- HashMap中解決碰撞的方法
- equals()和hashCode()的應(yīng)用，以及它們在HashMap中的重要性
- 不可變對象的好處
- HashMap多線程的條件競爭
- 重新調(diào)整HashMap的大小
HashMap概述
HashMap是基于哈希表的Map接口的非同步實(shí)現(xiàn)。此實(shí)現(xiàn)提供所有可選的映射操作撩鹿，并允許使用null值和null鍵。此類不保證映射的順序秘血，特別是它不保證該順序恒久不變析既。
HashMap的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
在Java編程語言中笆焰，最基本的結(jié)構(gòu)就是兩種韩脑，一個(gè)是數(shù)組氢妈，另外一個(gè)是模擬指針（引用）粹污，所有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都可以用這兩個(gè)基本結(jié)構(gòu)來構(gòu)造的段多，HashMap也不例外。HashMap實(shí)際上是一個(gè)“鏈表散列”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)壮吩，即數(shù)組和鏈表的結(jié)合體进苍。
從上圖中可以看出加缘，HashMap底層就是一個(gè)數(shù)組結(jié)構(gòu)，數(shù)組中的每一項(xiàng)又是一個(gè)鏈表觉啊。當(dāng)新建一個(gè)HashMap的時(shí)候拣宏，就會(huì)初始化一個(gè)數(shù)組。
/**
* The table, resized as necessary. Length MUST Always be a power of two.
*/
transient Entry[] table;
static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
final K key;
V value;
Entry<K,V> next;
final int hash;
……
}
可以看出杠人，Entry就是數(shù)組中的元素勋乾，每個(gè) Map.Entry 其實(shí)就是一個(gè)key-value對，它持有一個(gè)指向下一個(gè)元素的引用嗡善，這就構(gòu)成了鏈表辑莫。
HashMap的存取實(shí)現(xiàn)
存儲
public V put(K key, V value) {
// HashMap允許存放null鍵和null值。
// 當(dāng)key為null時(shí)罩引，調(diào)用putForNullKey方法各吨，將value放置在數(shù)組第一個(gè)位置。
if (key == null)
return putForNullKey(value);
// 根據(jù)key的keyCode重新計(jì)算hash值袁铐。
int hash = hash(key.hashCode());
// 搜索指定hash值在對應(yīng)table中的索引揭蜒。
int i = indexFor(hash, table.length);
// 如果 i 索引處的 Entry 不為 null，通過循環(huán)不斷遍歷 e 元素的下一個(gè)元素剔桨。
for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
Object k;
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
// 如果i索引處的Entry為null屉更，表明此處還沒有Entry。
modCount++;
// 將key领炫、value添加到i索引處偶垮。
addEntry(hash, key, value, i);
return null;
}
從上面的源代碼中可以看出：當(dāng)我們往HashMap中put元素的時(shí)候，先根據(jù)key的hashCode重新計(jì)算hash值帝洪，根據(jù)hash值得到這個(gè)元素在數(shù)組中的位置（即下標(biāo)）似舵， 如果數(shù)組該位置上已經(jīng)存放有其他元素了，那么在這個(gè)位置上的元素將以鏈表的形式存放葱峡，新加入的放在鏈頭砚哗，最先加入的放在鏈尾。如果數(shù)組該位置上沒有元素砰奕，就直接將該元素放到此數(shù)組中的該位置上蛛芥。
addEntry(hash, key, value, i)方法根據(jù)計(jì)算出的hash值，將key-value對放在數(shù)組table的i索引處军援。addEntry 是 HashMap 提供的一個(gè)包訪問權(quán)限的方法仅淑，代碼如下：
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
// 獲取指定 bucketIndex 索引處的 Entry
Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
// 將新創(chuàng)建的 Entry 放入 bucketIndex 索引處，并讓新的 Entry 指向原來的 Entry
table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);
// 如果 Map 中的 key-value 對的數(shù)量超過了極限
if (size++ >= threshold)
// 把 table 對象的長度擴(kuò)充到原來的2倍胸哥。
resize(2 * table.length);
}
當(dāng)系統(tǒng)決定存儲HashMap中的key-value對時(shí)涯竟，完全沒有考慮Entry中的value，僅僅只是根據(jù)key來計(jì)算并決定每個(gè)Entry的存儲位置。我們完全可以把 Map 集合中的 value 當(dāng)成 key 的附屬庐船，當(dāng)系統(tǒng)決定了 key 的存儲位置之后银酬，value 隨之保存在那里即可。
hash(int h)方法根據(jù)key的hashCode重新計(jì)算一次散列筐钟。此算法加入了高位計(jì)算揩瞪，防止低位不變，高位變化時(shí)篓冲，造成的hash沖突李破。
static int hash(int h) {
h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
}
我們可以看到在HashMap中要找到某個(gè)元素，需要根據(jù)key的hash值來求得對應(yīng)數(shù)組中的位置壹将。如何計(jì)算這個(gè)位置就是hash算法喷屋。前面說過HashMap的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)組和鏈表的結(jié)合，所以我們當(dāng)然希望這個(gè)HashMap里面的 元素位置盡量的分布均勻些瞭恰，盡量使得每個(gè)位置上的元素?cái)?shù)量只有一個(gè)屯曹，那么當(dāng)我們用hash算法求得這個(gè)位置的時(shí)候，馬上就可以知道對應(yīng)位置的元素就是我們要的惊畏，而不用再去遍歷鏈表恶耽，這樣就大大優(yōu)化了查詢的效率。
對于任意給定的對象颜启，只要它的 hashCode() 返回值相同偷俭，那么程序調(diào)用 hash(int h) 方法所計(jì)算得到的 hash 碼值總是相同的。我們首先想到的就是把hash值對數(shù)組長度取模運(yùn)算缰盏，這樣一來涌萤，元素的分布相對來說是比較均勻的。但是口猜，“母合”運(yùn)算的消耗還是比較大的，在HashMap中是這樣做的：調(diào)用 indexFor(int h, int length) 方法來計(jì)算該對象應(yīng)該保存在 table 數(shù)組的哪個(gè)索引處济炎。indexFor(int h, int length) 方法的代碼如下：
static int indexFor(int h, int length) {
return h & (length-1);
}
這個(gè)方法非常巧妙川抡，它通過 h & (table.length -1) 來得到該對象的保存位，而HashMap底層數(shù)組的長度總是 2 的 n 次方须尚，這是HashMap在速度上的優(yōu)化崖堤。在 HashMap 構(gòu)造器中有如下代碼：
int capacity = 1;
while (capacity < initialCapacity)
capacity <<= 1;
這段代碼保證初始化時(shí)HashMap的容量總是2的n次方，即底層數(shù)組的長度總是為2的n次方耐床。
當(dāng)length總是 2 的n次方時(shí)密幔，h& (length-1)運(yùn)算等價(jià)于對length取模，也就是h%length撩轰，但是&比%具有更高的效率胯甩。
這看上去很簡單淤年，其實(shí)比較有玄機(jī)的，我們舉個(gè)例子來說明：
假設(shè)數(shù)組長度分別為15和16蜡豹，優(yōu)化后的hash碼分別為8和9，那么&運(yùn)算后的結(jié)果如下：
h & (table.length-1) hash table.length-1
8 & (15-1)： 0100 & 1110 = 0100
9 & (15-1)： 0101 & 1110 = 0100
8 & (16-1)： 0100 & 1111 = 0100
9 & (16-1)： 0101 & 1111 = 0101
從上面的例子中可以看出：當(dāng)它們和15-1（1110）“與”的時(shí)候溉苛，產(chǎn)生了相同的結(jié)果镜廉，也就是說它們會(huì)定位到數(shù)組中的同一個(gè)位置上去，這就產(chǎn)生了碰撞愚战，8和9會(huì)被放到數(shù)組中的同一個(gè)位置上形成鏈表娇唯，那么查詢的時(shí)候就需要遍歷這個(gè)鏈 表，得到8或者9寂玲，這樣就降低了查詢的效率塔插。同時(shí)，我們也可以發(fā)現(xiàn)拓哟，當(dāng)數(shù)組長度為15的時(shí)候想许，hash值會(huì)與15-1（1110）進(jìn)行“與”，那么最后一位永遠(yuǎn)是0断序，而0001流纹，0011，0101违诗，1001漱凝，1011，0111诸迟，1101這幾個(gè)位置永遠(yuǎn)都不能存放元素了茸炒，空間浪費(fèi)相當(dāng)大，更糟的是這種情況中阵苇，數(shù)組可以使用的位置比數(shù)組長度小了很多壁公，這意味著進(jìn)一步增加了碰撞的幾率，減慢了查詢的效率绅项！而當(dāng)數(shù)組長度為16時(shí)贮尖，即為2的n次方時(shí)，2n-1得到的二進(jìn)制數(shù)的每個(gè)位上的值都為1趁怔，這使得在低位上&時(shí)湿硝，得到的和原h(huán)ash的低位相同，加之hash(int h)方法對key的hashCode的進(jìn)一步優(yōu)化润努，加入了高位計(jì)算关斜，就使得只有相同的hash值的兩個(gè)值才會(huì)被放到數(shù)組中的同一個(gè)位置上形成鏈表。
所以說铺浇，當(dāng)數(shù)組長度為2的n次冪的時(shí)候痢畜，不同的key算得得index相同的幾率較小，那么數(shù)據(jù)在數(shù)組上分布就比較均勻，也就是說碰撞的幾率小丁稀，相對的吼拥，查詢的時(shí)候就不用遍歷某個(gè)位置上的鏈表，這樣查詢效率也就較高了线衫。
根據(jù)上面 put 方法的源代碼可以看出凿可，當(dāng)程序試圖將一個(gè)key-value對放入HashMap中時(shí)，程序首先根據(jù)該 key 的 hashCode() 返回值決定該 Entry 的存儲位置：如果兩個(gè) Entry 的 key 的 hashCode() 返回值相同授账，那它們的存儲位置相同枯跑。如果這兩個(gè) Entry 的 key 通過 equals 比較返回 true，新添加 Entry 的 value 將覆蓋集合中原有 Entry 的 value白热，但key不會(huì)覆蓋敛助。如果這兩個(gè) Entry 的 key 通過 equals 比較返回 false，新添加的 Entry 將與集合中原有 Entry 形成 Entry 鏈屋确，而且新添加的 Entry 位于 Entry 鏈的頭部——具體說明繼續(xù)看 addEntry() 方法的說明纳击。
讀取
public V get(Object key) {
if (key == null)
return getForNullKey();
int hash = hash(key.hashCode());
for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];
e != null;
e = e.next) {
Object k;
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))
return e.value;
}
return null;
}
有了上面存儲時(shí)的hash算法作為基礎(chǔ)，理解起來這段代碼就很容易了攻臀。從上面的源代碼中可以看出：從HashMap中g(shù)et元素時(shí)评疗，首先計(jì)算key的hashCode，找到數(shù)組中對應(yīng)位置的某一元素茵烈，然后通過key的equals方法在對應(yīng)位置的鏈表中找到需要的元素百匆。
歸納
簡單地說，HashMap 在底層將 key-value 當(dāng)成一個(gè)整體進(jìn)行處理呜投，這個(gè)整體就是一個(gè) Entry 對象加匈。HashMap 底層采用一個(gè) Entry[] 數(shù)組來保存所有的 key-value 對，當(dāng)需要存儲一個(gè) Entry 對象時(shí)仑荐，會(huì)根據(jù)hash算法來決定其在數(shù)組中的存儲位置雕拼，在根據(jù)equals方法決定其在該數(shù)組位置上的鏈表中的存儲位置；當(dāng)需要取出一個(gè)Entry時(shí)粘招，
也會(huì)根據(jù)hash算法找到其在數(shù)組中的存儲位置啥寇，再根據(jù)equals方法從該位置上的鏈表中取出該Entry。
HashMap的resize（rehash）
當(dāng)HashMap中的元素越來越多的時(shí)候洒扎，hash沖突的幾率也就越來越高辑甜，因?yàn)閿?shù)組的長度是固定的。所以為了提高查詢的效率袍冷，就要對HashMap的數(shù)組進(jìn)行擴(kuò)容磷醋，數(shù)組擴(kuò)容這個(gè)操作也會(huì)出現(xiàn)在ArrayList中，這是一個(gè)常用的操作胡诗，而在HashMap數(shù)組擴(kuò)容之后邓线，最消耗性能的點(diǎn)就出現(xiàn)了：原數(shù)組中的數(shù)據(jù)必須重新計(jì)算其在新數(shù)組中的位置淌友，并放進(jìn)去，這就是resize骇陈。
那么HashMap什么時(shí)候進(jìn)行擴(kuò)容呢震庭？當(dāng)HashMap中的元素個(gè)數(shù)超過數(shù)組大小loadFactor時(shí)，就會(huì)進(jìn)行數(shù)組擴(kuò)容你雌，loadFactor的默認(rèn)值為0.75器联，這是一個(gè)折中的取值。也就是說匪蝙，默認(rèn)情況下，數(shù)組大小為16习贫，那么當(dāng)HashMap中元素個(gè)數(shù)超過160.75=12的時(shí)候逛球，就把數(shù)組的大小擴(kuò)展為 2*16=32徒坡，即擴(kuò)大一倍充甚，然后重新計(jì)算每個(gè)元素在數(shù)組中的位置蜕依，而這是一個(gè)非常消耗性能的操作辜妓，所以如果我們已經(jīng)預(yù)知HashMap中元素的個(gè)數(shù)逢渔，那么預(yù)設(shè)元素的個(gè)數(shù)能夠有效的提高HashMap的性能汰具。
HashMap的性能參數(shù)
HashMap 包含如下幾個(gè)構(gòu)造器：
HashMap()：構(gòu)建一個(gè)初始容量為 16卢佣，負(fù)載因子為 0.75 的 HashMap房揭。
ashMap(int initialCapacity)：構(gòu)建一個(gè)初始容量為 initialCapacity袜硫，負(fù)載因子為 0.75 的 HashMap氯葬。
HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)：以指定初始容量、指定的負(fù)載因子創(chuàng)建一個(gè) HashMap婉陷。
HashMap的基礎(chǔ)構(gòu)造器HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)帶有兩個(gè)參數(shù)帚称，它們是初始容量initialCapacity和負(fù)載因子loadFactor。
負(fù)載因子loadFactor衡量的是一個(gè)散列表的空間的使用程度秽澳，負(fù)載因子越大表示散列表的裝填程度越高闯睹，反之愈小。對于使用鏈表法的散列表來說担神，查找一個(gè)元素的平均時(shí)間是O(1+a)楼吃，因此如果負(fù)載因子越大，對空間的利用更充分妄讯，然而后果是查找效率的降低孩锡；如果負(fù)載因子太小，那么散列表的數(shù)據(jù)將過于稀疏亥贸，對空間造成嚴(yán)重浪費(fèi)浮创。
HashMap的實(shí)現(xiàn)中，通過threshold字段來判斷HashMap的最大容量：
threshold = (int)(capacity * loadFactor);
結(jié)合負(fù)載因子的定義公式可知砌函，threshold就是在此loadFactor和capacity對應(yīng)下允許的最大元素?cái)?shù)目斩披，超過這個(gè)數(shù)目就重新resize溜族，以降低實(shí)際的負(fù)載因子。默認(rèn)的的負(fù)載因子0.75是對空間和時(shí)間效率的一個(gè)平衡選擇垦沉。當(dāng)容量超出此最大容量時(shí)煌抒， resize后的HashMap容量是容量的兩倍：
Fail-Fast機(jī)制
我們知道java.util.HashMap不是線程安全的，因此如果在使用迭代器的過程中有其他線程修改了map厕倍，那么將拋出ConcurrentModificationException寡壮，這就是所謂fail-fast策略。
這一策略在源碼中的實(shí)現(xiàn)是通過modCount域讹弯，modCount顧名思義就是修改次數(shù)况既，對HashMap內(nèi)容的修改都將增加這個(gè)值，那么在迭代器初始化過程中會(huì)將這個(gè)值賦給迭代器的expectedModCount组民。
HashIterator() {
expectedModCount = modCount;
if (size > 0) { // advance to first entry
Entry[] t = table;
while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)
;
}
}
在迭代過程中棒仍，判斷modCount跟expectedModCount是否相等，如果不相等就表示已經(jīng)有其他線程修改了Map：
注意到modCount聲明為volatile臭胜，保證線程之間修改的可見性莫其。
final Entry<K,V> nextEntry() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
在HashMap的API中指出：
由所有HashMap類的“collection 視圖方法”所返回的迭代器都是快速失敗的：在迭代器創(chuàng)建之后，如果從結(jié)構(gòu)上對映射進(jìn)行修改耸三，除非通過迭代器本身的 remove 方法乱陡，其他任何時(shí)間任何方式的修改，迭代器都將拋出 ConcurrentModificationException仪壮。因此憨颠，面對并發(fā)的修改，迭代器很快就會(huì)完全失敗积锅，而不冒在將來不確定的時(shí)間發(fā)生任意不確定行為的風(fēng)險(xiǎn)烙心。
注意，迭代器的快速失敗行為不能得到保證乏沸，一般來說淫茵，存在非同步的并發(fā)修改時(shí)，不可能作出任何堅(jiān)決的保證蹬跃〕妆瘢快速失敗迭代器盡最大努力拋出ConcurrentModificationException。因此蝶缀，編寫依賴于此異常的程序的做法是錯(cuò)誤的丹喻，正確做法是：迭代器的快速失敗行為應(yīng)該僅用于檢測程序錯(cuò)誤。
HashMap的兩種遍歷方式
第一種
Map map = new HashMap();
Iterator iter = map.entrySet().iterator();
while (iter.hasNext()) {
Map.Entry entry = (Map.Entry) iter.next();
Object key = entry.getKey();
Object val = entry.getValue();
}
效率高,以后一定要使用此種方式翁都！
第二種
Map map = new HashMap();
Iterator iter = map.keySet().iterator();
while (iter.hasNext()) {
Object key = iter.next();
Object val = map.get(key);
}
效率低,以后盡量少使用碍论！
面試常見問題總結(jié)
“你用過HashMap嗎？” “什么是HashMap柄慰？你為什么用到它鳍悠？”
幾乎每個(gè)人都會(huì)回答“是的”税娜，然后回答HashMap的一些特性，譬如HashMap可以接受null鍵值和值藏研，而Hashtable則不能敬矩；HashMap是非synchronized;HashMap很快；以及HashMap儲存的是鍵值對等等蠢挡。這顯示出你已經(jīng)用過HashMap弧岳，而且對它相當(dāng)?shù)氖煜ぁ５敲嬖嚬賮韨€(gè)急轉(zhuǎn)直下业踏，從此刻開始問出一些刁鉆的問題禽炬，關(guān)于HashMap的更多基礎(chǔ)的細(xì)節(jié)。面試官可能會(huì)問出下面的問題：
“你知道HashMap的工作原理嗎勤家？” “你知道HashMap的get()方法的工作原理嗎腹尖？”
你也許會(huì)回答“我沒有詳查標(biāo)準(zhǔn)的Java API，你可以看看Java源代碼或者Open JDK却紧⊥╇”“我可以用Google找到答案胎撤∠猓”
但一些面試者可能可以給出答案，“HashMap是基于hashing的原理伤提，我們使用put(key, value)存儲對象到HashMap中巫俺，使用get(key)從HashMap中獲取對象。當(dāng)我們給put()方法傳遞鍵和值時(shí)肿男，我們先對鍵調(diào)用hashCode()方法介汹，返回的hashCode用于找到bucket位置來儲存Entry對象〔芭妫”這里關(guān)鍵點(diǎn)在于指出嘹承，HashMap是在bucket中儲存鍵對象和值對象，作為Map.Entry如庭。這一點(diǎn)有助于理解獲取對象的邏輯叹卷。如果你沒有意識到這一點(diǎn)，或者錯(cuò)誤的認(rèn)為僅僅只在bucket中存儲值的話坪它，你將不會(huì)回答如何從HashMap中獲取對象的邏輯骤竹。這個(gè)答案相當(dāng)?shù)恼_，也顯示出面試者確實(shí)知道hashing以及HashMap的工作原理往毡。但是這僅僅是故事的開始蒙揣，當(dāng)面試官加入一些Java程序員每天要碰到的實(shí)際場景的時(shí)候，錯(cuò)誤的答案頻現(xiàn)开瞭。下個(gè)問題可能是關(guān)于HashMap中的碰撞探測(collision detection)以及碰撞的解決方法：
“當(dāng)兩個(gè)對象的hashcode相同會(huì)發(fā)生什么懒震？” 從這里開始罩息，真正的困惑開始了，一些面試者會(huì)回答因?yàn)閔ashcode相同挎狸，所以兩個(gè)對象是相等的扣汪，HashMap將會(huì)拋出異常，或者不會(huì)存儲它們锨匆。然后面試官可能會(huì)提醒他們有equals()和hashCode()兩個(gè)方法崭别，并告訴他們兩個(gè)對象就算hashcode相同，但是它們可能并不相等恐锣。一些面試者可能就此放棄茅主，而另外一些還能繼續(xù)挺進(jìn)，他們回答“因?yàn)閔ashcode相同土榴，所以它們的bucket位置相同诀姚，‘碰撞’會(huì)發(fā)生。因?yàn)镠ashMap使用鏈表存儲對象玷禽，這個(gè)Entry(包含有鍵值對的Map.Entry對象)會(huì)存儲在鏈表中赫段。”這個(gè)答案非常的合理矢赁，雖然有很多種處理碰撞的方法糯笙，這種方法是最簡單的，也正是HashMap的處理方法撩银。但故事還沒有完結(jié)给涕，面試官會(huì)繼續(xù)問：
“如果兩個(gè)鍵的hashcode相同，你如何獲取值對象额获？” 面試者會(huì)回答：當(dāng)我們調(diào)用get()方法够庙，HashMap會(huì)使用鍵對象的hashcode找到bucket位置，然后獲取值對象抄邀。面試官提醒他如果有兩個(gè)值對象儲存在同一個(gè)bucket耘眨，他給出答案:將會(huì)遍歷鏈表直到找到值對象。面試官會(huì)問因?yàn)槟悴]有值對象去比較境肾，你是如何確定確定找到值對象的剔难？除非面試者直到HashMap在鏈表中存儲的是鍵值對，否則他們不可能回答出這一題准夷。
其中一些記得這個(gè)重要知識點(diǎn)的面試者會(huì)說钥飞，找到bucket位置之后，會(huì)調(diào)用keys.equals()方法去找到鏈表中正確的節(jié)點(diǎn)衫嵌，最終找到要找的值對象读宙。完美的答案！
許多情況下楔绞，面試者會(huì)在這個(gè)環(huán)節(jié)中出錯(cuò)结闸，因?yàn)樗麄兓煜薶ashCode()和equals()方法唇兑。因?yàn)樵诖酥癶ashCode()屢屢出現(xiàn)，而equals()方法僅僅在獲取值對象的時(shí)候才出現(xiàn)桦锄。一些優(yōu)秀的開發(fā)者會(huì)指出使用不可變的扎附、聲明作final的對象，并且采用合適的equals()和hashCode()方法的話结耀，將會(huì)減少碰撞的發(fā)生留夜，提高效率。不可變性使得能夠緩存不同鍵的hashcode图甜，這將提高整個(gè)獲取對象的速度碍粥，使用String，Interger這樣的wrapper類作為鍵是非常好的選擇黑毅。
如果你認(rèn)為到這里已經(jīng)完結(jié)了嚼摩，那么聽到下面這個(gè)問題的時(shí)候，你會(huì)大吃一驚矿瘦。“如果HashMap的大小超過了負(fù)載因子(load factor)定義的容量枕面，怎么辦？”除非你真正知道HashMap的工作原理缚去，否則你將回答不出這道題潮秘。默認(rèn)的負(fù)載因子大小為0.75，也就是說病游，當(dāng)一個(gè)map填滿了75%的bucket時(shí)候唇跨，和其它集合類(如ArrayList等)一樣稠通，將會(huì)創(chuàng)建原來HashMap大小的兩倍的bucket數(shù)組衬衬，來重新調(diào)整map的大小，并將原來的對象放入新的bucket數(shù)組中改橘。這個(gè)過程叫作rehashing滋尉，因?yàn)樗{(diào)用hash方法找到新的bucket位置。
如果你能夠回答這道問題飞主，下面的問題來了：“你了解重新調(diào)整HashMap大小存在什么問題嗎狮惜？”你可能回答不上來，這時(shí)面試官會(huì)提醒你當(dāng)多線程的情況下碌识，可能產(chǎn)生條件競爭(race condition)碾篡。
當(dāng)重新調(diào)整HashMap大小的時(shí)候，確實(shí)存在條件競爭筏餐，因?yàn)槿绻麅蓚€(gè)線程都發(fā)現(xiàn)HashMap需要重新調(diào)整大小了开泽，它們會(huì)同時(shí)試著調(diào)整大小。在調(diào)整大小的過程中魁瞪，存儲在鏈表中的元素的次序會(huì)反過來穆律，因?yàn)橐苿?dòng)到新的bucket位置的時(shí)候惠呼，HashMap并不會(huì)將元素放在鏈表的尾部，而是放在頭部峦耘，這是為了避免尾部遍歷(tail traversing)剔蹋。如果條件競爭發(fā)生了，那么就死循環(huán)了辅髓。這個(gè)時(shí)候泣崩，你可以質(zhì)問面試官，為什么這么奇怪洛口，要在多線程的環(huán)境下使用HashMap呢律想？：）
為什么String, Interger這樣的wrapper類適合作為鍵？
String, Interger這樣的wrapper類作為HashMap的鍵是再適合不過了绍弟，而且String最為常用技即。因?yàn)镾tring是不可變的，也是final的樟遣，而且已經(jīng)重寫了equals()和hashCode()方法了而叼。其他的wrapper類也有這個(gè)特點(diǎn)。不可變性是必要的豹悬，因?yàn)闉榱艘?jì)算hashCode()葵陵，就要防止鍵值改變，如果鍵值在放入時(shí)和獲取時(shí)返回不同的hashcode的話瞻佛，那么就不能從HashMap中找到你想要的對象脱篙。不可變性還有其他的優(yōu)點(diǎn)如線程安全。如果你可以僅僅通過將某個(gè)field聲明成final就能保證hashCode是不變的伤柄，那么請這么做吧绊困。因?yàn)楂@取對象的時(shí)候要用到equals()和hashCode()方法，那么鍵對象正確的重寫這兩個(gè)方法是非常重要的适刀。如果兩個(gè)不相等的對象返回不同的hashcode的話秤朗，那么碰撞的幾率就會(huì)小些，這樣就能提高HashMap的性能笔喉。
我們可以使用自定義的對象作為鍵嗎取视？
這是前一個(gè)問題的延伸。當(dāng)然你可能使用任何對象作為鍵常挚，只要它遵守了equals()和hashCode()方法的定義規(guī)則作谭，并且當(dāng)對象插入到Map中之后將不會(huì)再改變了。如果這個(gè)自定義對象時(shí)不可變的奄毡，那么它已經(jīng)滿足了作為鍵的條件折欠，因?yàn)楫?dāng)它創(chuàng)建之后就已經(jīng)不能改變了。
我們可以使用CocurrentHashMap來代替Hashtable嗎？
這是另外一個(gè)很熱門的面試題怨酝，因?yàn)镃oncurrentHashMap越來越多人用了傀缩。我們知道Hashtable是synchronized的，但是ConcurrentHashMap同步性能更好农猬，因?yàn)樗鼉H僅根據(jù)同步級別對map的一部分進(jìn)行上鎖赡艰。ConcurrentHashMap當(dāng)然可以代替HashTable，但是HashTable提供更強(qiáng)的線程安全性斤葱。
總結(jié)
HashMap的工作原理
HashMap基于hashing原理慷垮，我們通過put()和get()方法儲存和獲取對象。當(dāng)我們將鍵值對傳遞給put()方法時(shí)揍堕，它調(diào)用鍵對象的hashCode()方法來計(jì)算hashcode料身，讓后找到bucket位置來儲存值對象。當(dāng)獲取對象時(shí)衩茸，通過鍵對象的equals()方法找到正確的鍵值對芹血，然后返回值對象。HashMap使用鏈表來解決碰撞問題楞慈，當(dāng)發(fā)生碰撞了幔烛，對象將會(huì)儲存在鏈表的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)中。 HashMap在每個(gè)鏈表節(jié)點(diǎn)中儲存鍵值對對象囊蓝。
當(dāng)兩個(gè)不同的鍵對象的hashcode相同時(shí)會(huì)發(fā)生什么饿悬？ 它們會(huì)儲存在同一個(gè)bucket位置的鏈表中。鍵對象的equals()方法用來找到鍵值對聚霜。
因?yàn)镠ashMap的好處非常多狡恬，我曾經(jīng)在電子商務(wù)的應(yīng)用中使用HashMap作為緩存。因?yàn)榻鹑陬I(lǐng)域非常多的運(yùn)用Java蝎宇，也出于性能的考慮弟劲，我們會(huì)經(jīng)常用到HashMap和ConcurrentHashMap。
參考文章：
http://www.importnew.com/7099.html
http://www.importnew.com/16301.html
