HashMap相关问题详解

1. 实现原理

HashMap底层采用hash表数据结构，即数组和链表或红黑树

1.1 使用put方法时，利用key的hashCode重新计算hash值得出当前元素在数组中的下标。

1.2 出现hash冲突的情况：

 1.2.1  key相同，则覆盖原始值

 1.2.2  key不相同，即hash冲突，则将当前的key-value放入链表或红黑树中（当链表的长度大于8且数组的长度大于64时，链表才会进化为红黑树）

1.3 获取数据时，直接找到hash值对应的下标，再进一步判断key是否相同，从而找到响应的值。

2. HashMap在jdk1.7和jdk1.8中有何不同

2.1 jdk1.8之前采用的是拉链法，即数组和链表相结合，如果遇到哈希冲突，则直接将数据加到链表中即可。

2.2 jdk1.8在解决哈希冲突时有了大变化，当链表长度大于阈值（默认8）时并且数据长度打到64时，则链表会转化为红黑树，以减少搜索数据的时间。扩容resize()时，红黑树拆分成的树节点数小于等于临界值6时，则退化为链表。

3. HashMap的put方法的具体过程

3.1 常见属性

HashMap是懒惰加载的，在创建对象时并没有初始化数组。在无参构造器中设置了默认的加载因子为0.75。

3.2 添加数据的具体过程

4. HashMap的扩容机制

5. HashMap的寻址算法

5.1 计算key的hashCode()

5.2 再进行调用hash()方法进行二次哈希运算，hashCode值右移16位。

5.3 最后 (容量 - 1 ) & hash 得到索引

6. 为何HashMap的数组长度一定是2的n次幂

6.1 计算索引 时效率更高，如果是2的n次幂可以使用位与运算取代取模

6.2 扩容时重新计算索引效率更高： hash & oldCap == 0 的元素留在原位，否则 新位置 = 旧位置 + oldCap。

7. JDK 1.7 HashMap的在多线程出现死循环的问题

数据进行扩容时，由于链表使用的是头插法，在数据迁移的过程中有可能出现死循环。

如下：

线程一 ： 读取到当前hashMap的数据，数据中有一个链表，在准备扩容时，线程二接入；

线程二： 读取该map，直接进行扩容，根据头插法，链表数据迁移后会颠倒过来，顺序由A->B改为B->A，线程二结束。

线程一继续执行，再次使用头插法，将链表改为A->B，由于刚才线程二的原因，B的next指向了A，链表就会变成 A->B->A的情况，后期其他线程访问该map时，就会出现链表的死循环。

JDK1.8 中将扩容算法改为了尾插法，从而避免了该问题。