【Java基础】Map相关面试问题

Map一定是面试官们最喜欢问的一个系列问题了

一般都会从最简单的开始问，如：Java容器类都有哪些，答：map,list等

再问那就说说map吧，map都分哪些种？答：hashMap,LinkedHashMap,TreeMap

问：哪些是有序的？答：hashMap是无序的，LinkedHashMap，TreeMap 是有序的

问：LinkedHashMap和TreeMap是怎么保证他们是有序的？

答：LinkedHashMap继承自HashMap内部维护了一个链表来保持它内部元素的插入顺序，迭代的时候也是按照插入的顺序迭代；TreeMap则是按照key的自然顺序来排序，如果需要可以继承Comparator接口来实现

问：说下HashMap的底层原理？

答：hashmap内部是一个数组+链表的数据结构，在put元素的时候，首先会把元素的key做hash运算，再通过这个hash值与数组长度做位运算，得到真正的元素下标，这时判断该下标是否有元素，如果有元素，则通过头插法将元素插入到链表。

get的时候就用相同的方法得到元素的下标，如果该数组下标只有一个元素，则该元素就是map的value，如果是链表结构，就循环链表得到map的value。

问：hashMap默认初始长度是多少？为什么这么规定？

答：16，为了服务于key映射到index的hash算法，该算法是用hash(key)&length-1,位运算可以保证性能，并且效果和取模一样，16-1是为了保证其二进制位数都是1，这样只要hash函数算出的结果是均匀的，得到的index也是均匀的

问：那hashMap是否是线程安全的？

答：非线程安全的，因为如果在高并发下，会导致在某个index下有循环链表的产生，这是如果get一个不存在的key，该key计算出的index值正好等于前面循环链表所在的index值，就会出现死循环，此处也可以通过讲解代码来详细说说怎么产生的循环链表

问：那如果构建一个线程安全的Map？

答：可以用hashTable和currentHashMap,HashTable就是实现了synchronize关键字的hashmap，效率很低，一般不建议使用，一般也很少有面试官问这块，可以就currentHashMap展开说说为什么currentHashMap是线程安全的。currentHashMap在Java7中是又若干个segment组成的，理论上可以支持最多segment数的并发，每个segment就相当于一个hashMap。

put的时候则由key得到hash值，由这个hash值定位到所在的segment，获得可重入锁，再通过hash值获取具体index,插入或者覆盖对象，释放锁

get的时候则由key得到hash值，由这个hash值定位到所在的segment，再定位到具体的index.

java8则改用synchronize和CAS来实现,同时底层改用链表+红黑树的结构，存放数据由hashEntry改为Node，并且由volatile关键字修饰value和next来保证其多线程下的可见性。

put的时候计算key的hash值，判断是否需要初始化，定位出的node如过为空，则利用CAS插入数据，如果hashCode==MOVIED==-1则扩容，否则利用synchronize锁写入数据。

get的时候依然通过hashcode寻址，如果是链表则按照链表方式寻址，如果是红黑树则按照红黑树方式寻址。

 

其实问题还有很多，也可以扩展：例如currentHashMap size()方法怎么保证他的线程安全？volatile关键字可以扩展谈谈，怎样判断一个链表是否有环？红黑树的具体实现，引申出其他各种树的相关知识等，篇幅有限先不一一说了，有机会再写