目录
1、jdk1.8之前HashMap的底层结构和存在的问题
2、jdk1.8对HashMap做了哪些优化
3. HashMap的扩容机制
4. HashMap的hash算法、寻址算法优化问题
5. HashMap如何解决hash碰撞？
6. 工作中你怎么使用HashMap
大家好，我是四九城最豪横的小耳朵。
今天咱们来用大白话聊聊HashMap面试相关的知识点。
1、jdk1.8之前HashMap的底层结构和存在的问题
底层结构：jdk1.8之前HashMap的底层结构使用的就是数组加链表，它数据节点是一个Entry节点，Entry就是hashmap的一个内部类；
存在的问题：jdk1.8之前HashMap的数据插入的过程是头插法。它使用头插法会造成什么问题呢？它的resize方法里面调用了一个transfer方法，对Entry进行了一个rehash,在这个过程中，可能会造成链表的一个循环，就可能在下一次get的时候出现一个死循环的情况；也有可能就是因为它没有加锁，所以他也有可能在多个线程并发的情况，不能保证数据安全。
2、jdk1.8对HashMap做了哪些优化
jdk1.8之后HashMap的结构使用的就是数组加链表加红黑树，它数据节点是一个Node节点。
数据插入过程是尾插法，不再是头插法，避免了链表死循环问题。
3. HashMap的扩容机制
初始化HashMap时，需要设置他的capacity,它的默认初始化容量是16，然后负载因子是0.75。 HashMap会计算出来一个扩容阈值threshold，如果当我put的时候我会先判断，我当前的size是不是大于这个阈值，如果大于的时候，它会扩容成原来的两倍，将原来的Entry节点进行rehash；
4. HashMap的hash算法、寻址优化问题
hash算法优化：h = key.hashCode() ^ (h >>> 16)（hash值异或hash值右移16位）。对每个hash值，在他的低16位中，让高低16位进行了异或，让它的低16位同时保持了高低16位的特征，尽量避免一些hash值后续出现冲突，大家可能会进入数组的同一个位置。即减少hash碰撞。 寻址算法的优化：(n - 1) & hash 。 数组的长度是2的n次幂，那么长度-1与hash的与运算和hash % 长度的结果是一样的，即 a = (n - 1) & hash ; b = hash % size; a == b; 但是与运算的性能比取模的性能好，目的是提高寻址的性能。即用与运算替代取模，提升性能。
5. HashMap如何解决hash碰撞？ hash算法让高低16位进行了异或，可以减少hash碰撞，但是无法完全避免这种情况，如果真的发生hash碰撞，那怎么解决的呢？ jdk1.7之前使用链表解决hash碰撞。如果对2个元素进行hash取模，位置都取在了同一个Entry节点，此时就会在这个Entry节点挂一个链表，链表里面放这2个元素。取其中一个元素的时候就去找到这个Entry节点，然后再遍历链表，拿到元素。
jdk1.8使用链表+红黑树解决hash碰撞。
为啥要使用红黑树这种结构呢？
因为如果链表长度很长，遍历起链表来性能会很差。所以在链表长度达到了一定长度之后，会将链表转换为红黑树，通过遍历红黑树去查找元素性能要更高一些。
6. 工作中你怎么使用HashMap
在业务场景中使用HashMap在内存中存储一些数据。比如导入excel的时候，先通过poi把每一行的数据先放到一个HashMap中，然后在遍历HashMap进行业务处理。
问：你刚刚说HashMap是线程不安全的，那你工作中怎么去优化呢？
我：可以get或put元素的时候加个synchronize关键字。
问： 你可以走了。
我：。。。。。。
重来！
问：你刚刚说HashMap是线程不安全的，那你工作中怎么去优化呢？
我（心理活动：面试官真鸡贼啊，给我下套）：我工作中遇到并发场景，一般使用ConcurrentHashMap。
问： 为啥一定要用ConcurrentHashMap,你用hashmap，可以get或put元素的时候加个synchronize关键字啊
我：因为ConcurrentHashMap内部使用的是分段锁，只对同一个Entry节点进行加锁，它支持的并发度更高。
End
作者简介：豪横的小耳朵，一个豪横的程序员。想和大家一起在技术的世界里豪横，用技术的眼光去看待世界。欢迎扫描下方二维码，持续关注，一大波原创系列文章正在路上
