面試官：今天來(lái)講講Map吧，你對(duì)Map了解多少？就講JDK 1.8就好咯

候選者：Map在Java里邊是一個(gè)接口，常見(jiàn)的實(shí)現(xiàn)類有HashMap、LinkedHashMap、TreeMap和ConcurrentHashMap

候選者：在Java里邊，哈希表的結(jié)構(gòu)是數(shù)組+鏈表的方式。

候選者：HashMap底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)組+鏈表/紅黑樹(shù)

候選者：LinkedHashMap底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)組+鏈表/紅黑樹(shù)+雙向鏈表

候選者：TreeMap底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是紅黑樹(shù)

候選者：而ConcurrentHashMap底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也是數(shù)組+鏈表/紅黑樹(shù)

面試官：我們先以HashMap開(kāi)始吧，你能講講當(dāng)你new一個(gè)HashMap的時(shí)候，會(huì)發(fā)生什么嗎？

候選者：HashMap有幾個(gè)構(gòu)造方法，但最主要的就是指定初始值大小和負(fù)載因子的大小。

候選者：如果我們不指定，默認(rèn)HashMap的大小為16，負(fù)載因子的大小為0.75

候選者：HashMap的大小只能是2次冪的，假設(shè)你傳一個(gè)10進(jìn)去，實(shí)際上最終HashMap的大小是16，你傳一個(gè)7進(jìn)去，HashMap最終的大小是8，具體的實(shí)現(xiàn)在tableSizeFor可以看到。

候選者：我們把元素放進(jìn)HashMap的時(shí)候，需要算出這個(gè)元素所在的位置（hash）。

候選者：在HashMap里用的是位運(yùn)算來(lái)代替取模，能夠更加高效地算出該元素所在的位置。

候選者：為什么HashMap的大小只能是2次冪，因?yàn)橹挥写笮?次冪時(shí)，才能合理用位運(yùn)算替代取模。

候選者：而負(fù)載因子的大小決定著哈希表的擴(kuò)容和哈希沖突。

候選者：比如現(xiàn)在我默認(rèn)的HashMap大小為16，負(fù)載因子為0.75，這意味著數(shù)組最多只能放12個(gè)元素，一旦超過(guò)12個(gè)元素，則哈希表需要擴(kuò)容。

候選者：怎么算出是12呢？很簡(jiǎn)單，就是16*0.75。每次put元素進(jìn)去的時(shí)候，都會(huì)檢查HashMap的大小有沒(méi)有超過(guò)這個(gè)閾值，如果有，則需要擴(kuò)容。

候選者：鑒于上面的說(shuō)法（HashMap的大小只能是2次冪），所以擴(kuò)容的時(shí)候時(shí)候默認(rèn)是擴(kuò)原來(lái)的2倍

候選者：擴(kuò)容這個(gè)操作肯定是耗時(shí)的，那能不能把負(fù)載因子調(diào)高一點(diǎn)，比如我要調(diào)至為1，那我的HashMap就等到16個(gè)元素的時(shí)候才擴(kuò)容呢。

候選者：是可以的，但是不推薦。負(fù)載因子調(diào)高了，這意味著哈希沖突的概率會(huì)增高，哈希沖突概率增高，同樣會(huì)耗時(shí)（因?yàn)椴檎业乃俣茸兟耍?/p>

面試官：那我想問(wèn)下，在put元素的時(shí)候，傳遞的Key是怎么算哈希值的？

候選者：實(shí)現(xiàn)就在hash方法上，可以發(fā)現(xiàn)的是，它是先算出正常的哈希值，然后與高16位做異或運(yùn)算，產(chǎn)生最終的哈希值。

候選者：這樣做的好處可以增加了隨機(jī)性，減少了碰撞沖突的可能性。

面試官：了解，你簡(jiǎn)單再說(shuō)下put和get方法的實(shí)現(xiàn)吧

候選者：在put的時(shí)候，首先對(duì)key做hash運(yùn)算，計(jì)算出該key所在的index。

候選者：如果沒(méi)碰撞，直接放到數(shù)組中，如果碰撞了，需要判斷目前數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是鏈表還是紅黑樹(shù)，根據(jù)不同的情況來(lái)進(jìn)行插入。

候選者：假設(shè)key是相同的，則替換到原來(lái)的值。最后判斷哈希表是否滿了(當(dāng)前哈希表大小*負(fù)載因子），如果滿了，則擴(kuò)容

候選者：在get的時(shí)候，還是對(duì)key做hash運(yùn)算，計(jì)算出該key所在的index，然后判斷是否有hash沖突

候選者：假設(shè)沒(méi)有沖突直接返回，假設(shè)有沖突則判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是鏈表還是紅黑樹(shù)，分別從不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中取出。

面試官：那在HashMap中是怎么判斷一個(gè)元素是否相同的呢？

候選者：首先會(huì)比較hash值，隨后會(huì)用==運(yùn)算符和equals()來(lái)判斷該元素是否相同。

候選者：說(shuō)白了就是：如果只有hash值相同，那說(shuō)明該元素哈希沖突了，如果hash值和equals() || == 都相同，那說(shuō)明該元素是同一個(gè)。

面試官：你說(shuō)HashMap的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)組+鏈表/紅黑樹(shù)，那什么情況拿下才會(huì)用到紅黑樹(shù)呢？

候選者：當(dāng)數(shù)組的大小大于64且鏈表的大小大于8的時(shí)候才會(huì)將鏈表改為紅黑樹(shù)，當(dāng)紅黑樹(shù)大小為6時(shí)，會(huì)退化為鏈表。

候選者：這里轉(zhuǎn)紅黑樹(shù)退化為鏈表的操作主要出于查詢和插入時(shí)對(duì)性能的考量。

候選者：鏈表查詢時(shí)間復(fù)雜度O(N)，插入時(shí)間復(fù)雜度O(1)，紅黑樹(shù)查詢和插入時(shí)間復(fù)雜度O(logN)

面試官：你在日常開(kāi)始中LinkedHashMap用的多嗎？

候選者：其實(shí)在日常開(kāi)發(fā)中LinkedHashMap用得不多。

候選者：在前面也提到了，LinkedHashMap底層結(jié)構(gòu)是數(shù)組+鏈表+雙向鏈表，實(shí)際上它繼承了HashMap，在HashMap的基礎(chǔ)上維護(hù)了一個(gè)雙向鏈表。

候選者：有了這個(gè)雙向鏈表，我們的插入可以是有序的，這里的有序不是指大小有序，而是插入有序。

候選者：LinkedHashMap在遍歷的時(shí)候?qū)嶋H用的是雙向鏈表來(lái)遍歷的，所以LinkedHashMap的大小不會(huì)影響到遍歷的性能

面試官：那TreeMap呢？

候選者：TreeMap在現(xiàn)實(shí)開(kāi)發(fā)中用得也不多，TreeMap的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是紅黑樹(shù)

候選者：TreeMap的key不能為null（如果為null，那還怎么排序呢），TreeMap有序是通過(guò)Comparator來(lái)進(jìn)行比較的，如果comparator為null，那么就使用自然順序

面試官：再來(lái)講講線程安全的Map吧？HashMap是線程安全的嗎？

候選者：HashMap不是線程安全的，在多線程環(huán)境下，HashMap有可能會(huì)有數(shù)據(jù)丟失和獲取不了最新數(shù)據(jù)的問(wèn)題，比如說(shuō)：線程Aput進(jìn)去了，線程Bget不出來(lái)。

候選者：我們想要線程安全，可以使用ConcurrentHashMap

候選者：ConcurrentHashMap是線程安全的Map實(shí)現(xiàn)類，它在juc包下的。

候選者：線程安全的Map實(shí)現(xiàn)類除了ConcurrentHashMap還有一個(gè)叫做Hashtable。

候選者：當(dāng)然了，也可以使用Collections來(lái)包裝出一個(gè)線程安全的Map。

候選者：但無(wú)論是Hashtable還是Collections包裝出來(lái)的都比較低效（因?yàn)槭侵苯釉谕鈱犹譻ynchronize），所以我們一般有線程安全問(wèn)題考量的，都使用ConcurrentHashMap

候選者：ConcurrentHashMap的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)組+鏈表/紅黑樹(shù)，它能支持高并發(fā)的訪問(wèn)和更新，是線程安全的。

候選者：ConcurrentHashMap通過(guò)在部分加鎖和利用CAS算法來(lái)實(shí)現(xiàn)同步，在get的時(shí)候沒(méi)有加鎖，Node都用了volatile給修飾。

候選者：在擴(kuò)容時(shí)，會(huì)給每個(gè)線程分配對(duì)應(yīng)的區(qū)間，并且為了防止putVal導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致，會(huì)給線程的所負(fù)責(zé)的區(qū)間加鎖

面試官：你能給我講講JDK 7 和JDK8中HashMap和ConcurrentHashMap的區(qū)別嗎？

候選者：不能，我不會(huì)

候選者：我在學(xué)習(xí)的時(shí)候也看過(guò)JDK7的HashMap和ConcurrentHashMap，其實(shí)還是有很多不一樣的地方

候選者 比如JDK 7 的HashMap在擴(kuò)容時(shí)是頭插法，在JDK8就變成了尾插法，在JDK7 的HashMap還沒(méi)有引入紅黑樹(shù)….

候選者：ConcurrentHashMap 在JDK7 還是使用分段鎖的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，而JDK 8 就又不一樣了。但JDK 7細(xì)節(jié)我大多數(shù)都忘了。

候選者：我就沒(méi)用過(guò)JDK 7的API，我想著現(xiàn)在最低應(yīng)該也是用JDK8了吧？所以我就沒(méi)去仔細(xì)看了。

面試官：你這很危險(xiǎn)！

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