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关于java:Java经典面试题HashMap和HashTable以及ConcurrentHashMap分析

jiezi

前言：

HashMap 应该算是 Java 后端工程师面试的必问题，因为其中的知识点太多，很适宜用来考查面试者的 Java 根底。比方 HashMap 和 HashTable 以及 ConcurrentHashMap，这个就是 hashmap 面试的精华，大家来一起看看是如何面试的吧！

收场

面试官: 你先自我介绍一下吧！

我: 我是 ，毕业于 **，目前在 – 公司做 – 零碎开发。开发的我的项目有 – 布拉布拉 ……

面试官: 看你简历上写相熟 Java 汇合，HashMap 用过的吧？

我: 用过的。(还是相熟的滋味)

面试官: 那你跟我讲讲 HashMap 的外部数据结构？

我: 目前我用的是 JDK1.8 版本的，外部应用数组 + 链表红黑树；

我: 不便我给您画个数据结构图吧：

面试官: 那你分明 HashMap 的数据插入原理吗？

我: 呃 …… 我感觉还是应该画个图比较清楚，如下：

  1. 判断数组是否为空，为空进行初始化;
  2. 不为空，计算 k 的 hash 值，通过 (n – 1) & hash 计算该当寄存在数组中的下标 index;
  3. 查看 table[index] 是否存在数据，没有数据就结构一个 Node 节点寄存在 table[index] 中；
  4. 存在数据，阐明产生了 hash 抵触 (存在二个节点 key 的 hash 值一样), 持续判断 key 是否相等，相等，用新的 value 替换原数据 (onlyIfAbsent 为 false)；
  5. 如果不相等，判断以后节点类型是不是树型节点，如果是树型节点，发明树型节点插入红黑树中；
  6. 如果不是树型节点，创立一般 Node 退出链表中；判断链表长度是否大于 8，大于的话链表转换为红黑树；
  7. 插入实现之后判断以后节点数是否大于阈值，如果大于开始扩容为原数组的二倍。

面试官: 方才你提到 HashMap 的初始化，那 HashMap 怎么设定初始容量大小的吗？

我:（就猜你会问这个）个别如果 new HashMap() 不传值，默认大小是 16，负载因子是 0.75，如果本人传入初始大小 k，初始化大小为 大于 k 的 2 的整数次方，例如如果传 10，大小为 16。（补充阐明: 实现代码如下）

static final int tableSizeFor(int cap) {
  int n = cap - 1;
  n |= n >>> 1;
  n |= n >>> 2;
  n |= n >>> 4;
  n |= n >>> 8;
  n |= n >>> 16;
  return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
}
复制代码

补充阐明：下图是具体过程，算法就是让初始二进制右移 1，2，4，8，16 位，别离与本人异或，把高位第一个为 1 的数通过一直右移，把高位为 1 的前面全变为 1，111111 + 1 = 1000000 = 2 的 6 次方（合乎大于 50 并且是 2 的整数次幂）

面试官: 你提到 hash 函数，你晓得 HashMap 的哈希函数怎么设计的吗？

我:（不是吧，非要问到我不会为止吗）hash 函数是先拿到通过 key 的 hashcode，是 32 位的 int 值，而后让 hashcode 的高 16 位和低 16 位进行异或操作。

重点来了！

面试官：HashMap 和 HashTable 的区别是什么？

我：HashMap 不是线程平安的

HashMap 是 map 接口的子类，是将键映射到值的对象，其中键和值都是对象，并且不能蕴含反复键，但能够蕴含反复值。HashMap 容许 null key 和 null value，而 hashtable 不容许。

HashTable 是线程平安。

HashMap 是 Hashtable 的轻量级实现（非线程平安的实现），他们都实现了 Map 接口，次要区别在于 HashMap 容许空（null）键值（key）, 因为非线程平安，效率上可能高于 Hashtable。

HashMap 容许将 null 作为一个 entry 的 key 或者 value，而 Hashtable 不容许。HashMap 把 Hashtable 的 contains 办法去掉了，改成 containsvalue 和 containsKey。因为 contains 办法容易让人引起误会。Hashtable 继承自 Dictionary 类，而 HashMap 是 Java1.2 引进的 Map interface 的一个实现。最大的不同是，Hashtable 的办法是 Synchronize 的，而 HashMap 不是，在多个线程拜访 Hashtable 时，不须要本人为它的办法实现同步，而 HashMap 就必须为之提供外同步。Hashtable 和 HashMap 采纳的 hash/rehash 算法都大略一样，所以性能不会有很大的差。

那 ConcurrentHashMap 呢，它是干嘛的？

尽管 jdk 提供了 HashMap 和 HashTable 然而如何同时满足线程平安和效率高呢，显然这两个都无奈满足，所以就诞生了 ConcurrentHashMap 神器，让咱们利用于高并发场景。

该神器采纳了分段锁策略，通过把整个 Map 分成 N 个 Segment（相似 HashTable），能够提供雷同的线程平安，效率晋升 N 倍，默认晋升 16 倍。

ConcurrentHashMap 的长处就是 HashMap 和 HashTable 的毛病，当然该神器也是不反对键值为 null 的

ConcurrentHashMap 的呈现也意味着 HashTable 的闭幕，所以在当前的我的项目中，尽量少用 HashTable。

面试官：（心田 os: 小伙子能够的，对底层理解的很深啊，根底很好，剩下的不必问了）

你的程度我这边根本理解了，我对你还是比较满意的，根底和原理还是很好的，我这边会跟下面进行反馈，会对你的简历进行评估筛选，通过了会进行二面的，你回去等告诉吧。

我：好的好的，谢谢面试官，我这边先回去了。心田 OS：好险好险，一个 hashmap 差点被问倒，幸好面试前好好看了一下，不然明天就难堪了，回家等告诉！

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链接：https://juejin.cn/post/691758…

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