你必须知道的HashMap面试题

1.HashMap的工作原理，其中get()方法的工作原理？

HashMap基于hash原理，通过put()和get()方法存储和获取元素。它内部使用数组+链表或红黑树的结构，通过hash运算找到bucket位置来存储Entey对象，通过equals()方法找到正确的键值对。HashMap使用链地址法来解决hash碰撞问题，当发生碰撞时，对象会存储在链表的下一个节点处。

get()首先通过计算key的hash值找到在数组中的下标，若下标处元素为空则直接返回null，否则判断该下标处元素是否是要查找的元素，是就直接返回，不是就判断该元素节点是否为红黑树节点，是就进行红黑树节点的查找，否则遍历链表进行查找。

关键点：HashMap是在bucket中存储键对象和值对象作为Map.Entry。

2.我们能否让HashMap同步？

通过Map m = Collections.synchronizeMap(hashMap)实现同步。在synchronizeMap中给HashMap的所有操作增加synchronized竞争监视器锁来实现线程同步。

关键点：synchronizeMap或ConcurrentHashMap。

3.关于HashMap中的哈希冲突(哈希碰撞)以及冲突解决办法？

HashMap通过计算key的hash值来确定数组位置，不同的key可能会产生相同hash值，因此会发生hash碰撞，在HashMap中采用链地址法来解决hash冲突，当发生碰撞是，将相同hash值的元素存储在链表的下一个节点处。除此之外还有开放地址法，再散列法。

关键点：产生碰撞原因，一个好的hash函数可以降低碰撞。

4.如果HashMap的大小超过负载因子定义的容量会怎么办？

HashMap中默认的负载因子为0.75，当HashMap中数组元素个数超过负载因子乘以数组总容量时会发生扩容，将数组扩展为原来的两倍，对原数组中的元素再进行hash运算，获得在新数组中的位置。

关键点：扩容！！！。

5.你了解重新调整HashMap大小存在什么问题吗？

多线程条件下对于HashMap进行操作确实会存在同步问题，看网上说调整HashMap大小会导致在头部添加元素从而避免尾部循环，然后就死循环了…其实我没懂！！！

6.为什么String, Interger这样的wrapper类适合作为键？

HashMap推荐使用不可变变量作为键，其中String最为常用，因为String是不可变的，也是final的，我们通过计算key的hash值在数组中进行查找，如果key是可变类型，那么在插入和获取时返回的hashcode不同，就无法正确获得我们想要的对象。

7.我们可以使用自定义的对象作为键吗？

可以，但是要确保这个对象重写了hashCode()和equals()方法，并且该对象插入Map后就不再改变，只要遵循了这些，它就已经可以作为键了。

8.我们可以使用CocurrentHashMap来代替Hashtable吗？

可以，并且推荐使用CocurrentHashMap。HashTable采用synchronized实现同步，对其中所有方法添加监视器锁，问题在于，在一个线程进行put操作时，其他线程无法获得get或其他操作，而CocurrentHashMap采用分段锁技术，比HashTable提供更强的线程安全。

9.HashMap扩容问题？

扩容是是新建了一个HashMap的底层数组，而后调用transfer方法，将就HashMap的全部元素添加到新的HashMap中（要重新计算元素在新的数组中的索引位置）。 很明显，扩容是一个相当耗时的操作，因为它需要重新计算这些元素在新的数组中的位置并进行复制处理。因此，我们在用HashMap的时，最好能提前预估下HashMap中元素的个数，这样有助于提高HashMap的性能。

10.为什么HashMap是线程不安全的？如何体现出不安全的？

当多个线程对HashMap就行put操作时，如果put的key相同会产生碰撞，那么HashMap会将两个key放在数组的同一位置，其中一个线程的key会被覆盖。

当多个线程检测到数组需要扩容时，都会进行数组中元素hash值的重新计算和数据复制，那么也势必造成最后只有一个线程创建的数组成功赋值给table。

11.能否让HashMap实现线程安全，如何做？

1. 使用线程安全的HashTable，当一个线程访问HashTable的同步方法时，其他线程会被阻塞。也就是说当一个线程进行get操作，其他线程不能进行任何操作，效率很低。
2. 使用Collections.synchronizeMap(hashMap)。但是它的效率也不高，不信去看源码，看完之后会发现它跟HashTable具有同样的问题。
3. 使用CocurrentHashMap。

12.HashMap中hash函数是怎么实现的？

    static final int hash(Object key) {
        int h;
        return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
    }

hash通过计算key自身的hashCode()值，，返回的类型是int，为了减少碰撞产生的几率，将获得的hashCode()的低16位与高16位右移16位相异或。

13.HashMap什么时候需要重写hashcode和equals方法？

当key值为对象时必须要求重写hashcode()和equals()方法。因为默认的hashcode()使用的是该值在内存中的地址作为该值的hash值，如果两个具有相同意义的对象进行比较时，由于其地址不同会导致计算出的hash值也不同。而重写equals()可以确保两个对象具有相同意义的属性。