Map集合之HashMap细说

news2025/2/8 19:18:39

最近在看面试题，看到了hashmap相关的知识，面试中问的也挺多的，然后我这里记录下来，供大家学习。

Hashmap为什么线程不安全

jdk 1.7中，在扩容的时候因为使用头插法导致链表需要倒转，从而可能出现循环链表问题或者数据丢失的问题
jdk 1.8中，在put方法中，假设A,B两个线程都插入相同的值到同一个下标，这个下标对应的值此时为null，假设线程A进行方法后挂起，而线程B顺利执行，此时该下标对应的值为B插入的值，然后A线程获得时间轮，此时线程A不再进行hash判断了，直接进行插入，就会导致覆盖了原来B插入到该下标的值

HashMap类(底层为数组+链表+红黑树)

扩容机制

在java8以后，满足扩容机制的只需要笑傲一个条件即可，即当加入的新的数据和其他数据大于或者等于阈值就会发生扩容，且这种扩容形式也是在先插入新值后，再进行扩容。

在java7中，每个节点存放一个Entry，每个Entry后面跟着一个链表，链表的每个节点存放一个Entry，这个Entry上保存有相应的key/Value,且存放着下一个节点的地址；在java8之后，因为引入了红黑树，所以把Entry改成了Node，其他的存放的内容都和Entry上面存放的一样。

但是，在java8后虽然底层结构变成了数组+链表+红黑树，但是不一定会用到红黑树，只有当总的数据量大于64或者链表长度大于8的时候会将链表转换为红黑树。

扩容满足的条件（什么时候扩容）

在java7中，扩容需要满足以下两个条件(任意一个满足都会发生扩容)

存放当前元素前，数据个数大于等于阈值
存放当前元素时发生hash冲突

在java8后，扩容只需要满足--》存放当前元素后，数据量大于等于阈值，且扩容是在插入新数据后进行扩容

为什么在JDK 1.8后hashmap底层要添加红黑树

当hash冲突过多的时候，数据插入到链表后面就会越来越多，就会导致链表链化严重，对于CRUD这些操作会造成较高的复杂度(O(n))，所以为了解决这一问题，在java8后使用红黑树来处理这种链化的情况。

hash冲突怎么解决

hash冲突表示的是当插入一个新值的时候通过hash函数计算出的下标值已经存入得对应数据，这个时候再插入一个值的时候就会出现hash冲突。

开放地址法

线性探测

根据hash函数计算下标值，如果当前下标已经有值存在，那就去判断下一个下标是否存值，通过这样的方式来解决hash冲突，但是这样的方式可能会引起聚集，即连续找了多次下标都是有值的情况，这样会在后续的操作中增加复杂度。

二次探测

即根据hash下标的二次方进行探测（1,4,9.......），这样的做法可以减少聚集的问题

双重散列

如果当前通过hash散列函数计算出的下标已经存入了值，那就在用另外的hash散列函数再次进行计算

链地址法

每一个hash桶后面都会跟着一个链表，当通过hash函数找到对应桶，如果当前值对应下标在链表中已经存入了值，那么就会将该值放在链表末尾然后进行存储。

再哈希

再哈希是指当前的哈希函数计算出来的下标值已经被占用，这时就会使用一个新的哈希函数来进行再次计算。

双重散列和再哈希的区别

双重散列和再哈希都是需要使用多个hash函数来解决hash冲突，但是对于双重散列而言，每一次的hash函数都是新的hash函数，不会根据前一个hash函数计算出来的下标值为基础进行计算，而再哈希的每一个hash函数会根据前一个hash函数计算出来的下标值为基础进行计算，这样对于下一次计算出来的下标肯定不会和前一个hash函数计算出来的下标相重合。