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欢迎实名diss建议，希望我们一起有点东西

前言

相信hashMap对每个同行人来说，都不陌生，工作中都会有用到。

知识体系的广度决定你能走多远，而深度决定你能走多高。

如果你不了解底层原理！如果你想面试大厂！如果你想深度学习！

请往下看：

HashMap的历史演变：

在Java7的时候hashMap的底层采用的是数组+链表实现的。
java8则采用的是数组+链表+红黑树实现。

从而引入一个BATJ的面试问题,hashMap的实现原理？

hashMap源码里有两个很重要的属性，一个是初始容量(默认16)，一个是负载因子(默认0.75)，

我们在new一个hashMap对象的时候，实际上底层会默认分配一个大小为16的静态数组arr,我们调用put(key,value)方法的时候，会使用^(异或)运算计算出key的hash，然后通过hash与arr-1进行与运算(hash & (arr.length-1))得到要放入的数组的下标index，如果arr[index]!=null,此时，单向链表就出现了,java7采用的是头插法，java8采用的是尾插法。

什么是头插法？什么是位插法？

java7会采用头插法插入链表中，而java8采用的是尾插法，在并发的时候，多个线程同时调用put方法，头插法则会出现环形链表，造成程序死循环，从而导致堆空间内存溢出，抛出异常。

所谓头插法，简单的说其实就是后面插入的结点作为链表的头结点。尾插法则是后面插入的元素作为链表的尾部结点。

对于hashMap而言，当数据量达到负载容量，会进行扩容操作，而头插法则会导致新的链表和旧的链表是反向的

hashMap的扩容机制

因为hashMap的数组容量是有限的，所以不可避免的存在扩容机制，也就是resize()方法。

当数组中已有数据结点的容量>=初始容量*负载因子的时候，hashMap会自动扩容。
默认是将数组的容量扩大为原来的两倍，遍历原来的数组，重新进行hash运算，然后通过得到的新的hash，插入到新的数组中。

HashMap在JDK1.8及以后的版本中引入了红黑树结构，若桶中链表元素个数大于等于8时，链表转换成树结构；
若桶中链表元素个数小于等于6时，树结构还原成链表。

什么是hash碰撞呢？

所谓hash碰撞，其实就是通过hash算法计算出的hash值相等

hash碰撞有什么坏处？

就HashMap而言，如果发生hash碰撞的次数过多，在java7的时候会导致某一条单链表上数据量过多，
导致查询的效率很低,java8的时候其实情况相对来说好很多，
因为使用了红黑树，二分法查询的效率会快很多,不管怎样，多多少少还是会降低查询的效率。

hashMap的作者为什么选择16作为初始容量？为什么选择0.75作为负载因子？

假设h=0000 0001
如果初始容量为15,  length-1=14, 转换成二进制为:0000 1110
则 index = 0000 0000

如果初始容量为16,  length-1=15, 转换成二进制为:0000 1111
则 index = 0000 0001

结论：
为了减少hash碰撞，我们希望hash均匀分布,即hashCode(key)均匀分布,当length为2的等幂次方的时候，转换成二进制之后后几位都是1，这样就可以让index的结果取决于hashcode了，只要输入的hashCode本身就是均匀的，index就是均匀的

根据泊松分布，在负载因子默认为0.75的时候，单个hash槽内元素个数为8的概率小于百万分之一，所以将7作为一个分水岭，等于7的时候不转换，大于等于8的时候才进行转换，小于等于6的时候就化为链表。

hashMap是线程安全的吗？如果不是，多线程情况下有何解决方案？

通过源码，我们可以知道，hashMap没有任何锁的实现，所以hashMap不是线程安全的。如果想要实现线程安全，有以下解决方案：

1.hashTable替代hashMap,hashTable的底层是有加syschronized关键字的，即上锁，只允许单个线程访问。(效率较低)

2.采用collections.syschronizedHashMap()，(效率较高)

hashMap为什么要重写equals()方法？

因为在java中，所有的对象都是继承于Object类。Ojbect类中有两个方法equals、hashCode，这两个方法都是用来比较两个对象是否相等的。在未重写equals方法我们是继承了equals方法，那里的 equals是比较两个对象的内存地址，显然我们new了2个对象内存地址肯定不一样。然而hashMap通过比较key是否相等，是通过hash值+key去比较的,所以，需要去重写equals。

能否手写hashMap()？能否手写红黑树？(对！你没看错！手写红黑树！)

由于近期时间的原因，实在抽不出时间写了，网上有很多资料，包括AVL树，红黑树，b树，b+树，b*树... 下一篇文章会一一实现各种树。

总结

在大厂面试中，HashMap的底层绝对是要烂熟于心的

通过一个hashMap，我们可以衍生出hashTable，TreeMap,concurrentHashMap等等一系列底层实现。

知其然且知其所以然，让我们一起有点东西。

HashMap底层的深入分析

前言

HashMap的历史演变：

总结