基础之HashMap理解

一。JDK1.8以后改动

HashMap使用链表法避免哈希冲突（相同的hash值），当链表长度大于TREEIFY_THRESHOLD(默认为8)时，将链表转为红黑树，当小于UNTREEIFY_THRESHOLD（默认为6）时，又会转回链表以达到性能均衡。

二。什么时候扩容

进行PUT操作时，判断当前容器元素个数达到阈值（当前数组长度乘加载因子的值）就自动扩容

扩容是重新计算容量，根据计算出容量定义一个新的容器，将原窗口元素放到新容器里。

三。HashMap为什么是线程不安全的

1.put的时候导致的多线程数据不一致。

比如有线程A和B，首先A要插入一个键值到HashMap中，首先要计算记录要插入的hash桶的索引坐标，然后取到该桶的链表头结点，此时线程A时间片用完。然后B开始执行，假设A计算出来的hash桶索引和B要插入计算出来的hash桶索引一关的话，那么B成功插入之后，A再次被调度执行时，它依然有过期的链表头，而且是不知道是过期的。这样就覆盖了线程B插入的记录，B插入的数据就会消失，这样就数据不一致了

2.resize而引起的死循环

当HashMap自动扩容时，当有2个线程同时检测到元素个灵长超过阀值（数组大小*负载因子），这时两个线程都会在put中调用resize();两个线程同时修改一个链表结构会产生一个循环链表，接下来再通过 GET()获取某一个元素就会出现死循环。

四。HashMap和HashTable的区别

双方都实现了Map接口，主要区别有：线程安全，同步，以及速度

1.HashMap是非synchronized的，并可以接受null（可以接受为null的链值），而HashTable则不允许null的键值。

2.HashTable是synchronized,意味着HashTable是线程安全的，多个线程可以共享一个HashTable;如果没有正确的同步，多个线程是不能共享HashMap的。ps:java5有一个ConcurrentHashMap.它可以替代HashTable，且扩展性更好

3.由于HashTable是线程安全的也是synchronized,所以在单线程下它比HashMap要慢，如果不需要同步且单线程那么使用HashMap性能要更好。

4.HashMap不能保证随着时间的推移MAP中的元素次序是不变的。

5.迭代器不同，HashMap的迭代器（Iterator）是fail-fast迭代器，而HashTable的enumerator迭代器不是fail-fast的。

五。术语介绍

1.sychronized意味着一次只能有一个线程能够更改HashTable。任何其它线程要更新时要先获取同步锁，其它线程要等同步锁被释放才能再次获取同步锁更新HashTable.

六。HashMap可以通过下面语句进行同步

Map m = Collections.synchronizeMap(hashMap);

七。JDK1.7和JDK1.8里面HashMap的不同点

1.1.7中用的是头插法，1.8及之后用的是尾插法，原因：1.7是单链表进行的纵向延伸，头插法能提高插入效率，但是也会容易出现逆序环形链表死循环问题，1.8之后加入了红黑树使用尾插法，避免出现逆序环形链表死循环问题

2.扩容后数据存储位置的计算方式不一样

1）在1.7中直接用hash值和需要扩容的二进制数进行&（这就是为什么扩容的时候为啥一定是2的多少次幂的原因，因为2的N次幂的情况下最后一位二进制数才一定是1，能最大程序减少碰撞）

2）在1.8中，直接用的扩容前的原始位置——扩容的大小值，而不是1.7的那种异域的方法，这种方式就相当只要判断hash值的新增与运算的位是0还是1，就直接迅速算出扩容后的存储方式。

3.在1.7中使用的是数组+单链表的数据结构，但是在1.8及以后，用的是数组+链表+红黑树的数据结构（当链表的深度达到默认阀值（8）的时候，就会自动扩容把链表转成红黑树的数据结构把时间复杂度从0（N）变成0＝O（logN）提高效率）

八。1.8及以后为什么不用二叉树而用红黑树

选择红黑树是为了解决二叉查找树的缺陷，二叉树在特殊情况下会变成一条线性结构，遍历查找会非常慢，而红黑树是平衡二叉树，插入数据后通过左旋右旋变色来保持平衡。引用红黑树是为了查找数据快，但也会有资源损耗，所以要长度大于8才会使用红黑树

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