Map

Map

     java为数据结构中的映射定义了一个接口java.uilt.Map。此接口主要有四个常用的实现类，分别是HashMap、Hashtable、LinkedHashMap和TreeMap

    HashMap

                 size表示HashMap中存放K ，V 的数量

                 LoadFactor装载因子 装载因子用来衡量HashMap满的程度。LoadFactor的默认值是0.75。计算hashmap的实时装载因子的方法

      装载因子的作用:当创建 HashMap 时，有一个默认的负载因子（load factor），其默认值为 0.75，这是时间和空间成本上一种折衷：增大负载因子可以减少 Hash 表（就是那个 Entry 数组）所占用的内存空间，但会增加查询数据的时间开销，而查询是最频繁的的操作（HashMap 的 get() 与 put() 方法都要用到查询）；减小负载因子会提高数据查询的性能，但会增加 Hash 表所占用的内存空间。

 

4）threshold表示当HashMap的size大于threshold时会执行resize操作。 
threshold=capacity*loadFactor

5）hashCode的存在主要是用于查找的快捷性，如Hashtable，HashMap等，hashCode是用来在散列存储结构中确定对象的存储地址的；

6）hash中桶的概念

哈希表中同一个位置可能存有多个元素，以应对哈希冲突问题。这样，哈希表中的每个位置表示一个哈希桶。

7）hashMap存取的特点

HashMap通过键的hashCode来快速的存取元素。

当不同的对象发生碰撞时，HashMap通过单链表来解决，将新元素加入链表表头，通过next指向原有的元素。单链表在Java中的实现就是对象的引用(复合)。

 

8）为什么Hash冲突会造成HashMAp的查询效率低下？

HashMap里面没有出现hash冲突时，没有形成单链表时，hashmap查找元素很快,get()方法能够直接定位到元素，但是出现单链表后，单个bucket 里存储的不是一个 Entry，而是一个 Entry 链，系统只能必须按顺序遍历每个 Entry，直到找到想搜索的 Entry 为止——如果恰好要搜索的 Entry 位于该 Entry 链的最末端（该 Entry 是最早放入该 bucket 中），那系统必须循环到最后才能找到该元素。

9)为什么要用数组加链表实现存储?

数组：存储区间连续，占用内存严重，寻址容易，插入删除困难

链表：存储区间离散，占用内存比较宽松，寻址困难，插入删除容易

 

 

10）put的原理

我们用table[index]表示已经找到的元素需要存储的位置。先判断该位置上有没有元素（这个元素是HashMap内部定义的一个类Entity， 基本结构它包含三个类，key，value和指向下一个Entity的next）,没有的话就创建一个Entity对象，在 table[index]位置上插入，这样插入结束；如果有的话，通过链表的遍历方式去逐个遍历，看看有没有已经存在的key，有的话用新的value替 换老的value；如果没有，则在table[index]插入该Entity，把原来在table[index]位置上的Entity赋值给新的 Entity的next，这样插入结束。

 

10)HashMap和HashTable对比？

   hashMap可以接受null值但是HashTable不可以

   HAshMap是线程不安全的但是HashTable是线程安全的

  由于Hashtable是线程安全的也是synchronized，所以在单线程环境下它比HashMap 慢。如果你不需要同步，只需要单一线程，那么使用HashMap性能要好过Hashtable。

  hashMap中去掉了Contions方法

HashTable比HashMAp老旧，HAshTable继承自Dictionary类，Dictionary类现在已经过时的一个类

 

11)LinkedHashMap

LinkedHashMap是HashMap的一个子类，能保存记录的插入顺序，在遍历的时候会比HashMap慢，不过有种情况例外，当HashMap容量很大，实际数据较少时，遍历起来可能会比 LinkedHashMap慢，因为LinkedHashMap的遍历速度只和实际数据有关，和容量无关，而HashMap的遍历速度和他的容量有关。

12）treeMap

TeeMap能够把它保存的记录根据键排序,默认是按键值的升序排序，也可以指定排序的比较器，当用Iterator 遍历TreeMap时，得到的记录是排过序的。

一般情况下，我们用的最多的是HashMap,在Map 中插入、删除和定位元素，HashMap 是最好的选择。但如果您要按自然顺序或自定义顺序遍历键，那么TreeMap会更好。如果需要输出的顺序和输入的相同,那么用LinkedHashMap 可以实现,它还可以按读取顺序来排列.

TreeMap：基于红黑二叉树的NavigableMap的实现，线程非安全，不允许null，key不可以重复，value允许重复，存入TreeMap的元素应当实现Comparable接口或者实现Comparator接口，会按照排序后的顺序迭代元素，

2、对比currentHashMap

currentHashMap是JDK1.5的并发包下提供的一个线程安全的Map但是相对于HashTable来说效率要高，该类并没有直接实现Map接口而是实现ConCurrentMap接口

ConCurrentMap接口继承map接口

currentHashMap使用分段锁的概念，它只会锁操作的那一段数据而不是整个Map都上锁。

ConcurrentHashMap有很好的扩展性，在多线程环境下性能方面比做了同步的HashMap要好，做了同步的HashMap和HashTable在并发效率上区别不大，但是在单线程下HashMap的效率高于ConcurrentHashMap

concurrentHashMap的原理：

一个ConcurrentHashMap由多个segment组成，每一个segment都包含了一个HashEntry数组的hashtable， 每一个segment包含了对自己的hashtable的操作，比如get，put，replace等操作，这些操作发生的时候，对自己的hashtable进行锁定。由于每一个segment写操作只锁定自己的hashtable，所以可能存在多个线程同时写的情况，性能无疑好于只有一个hashtable锁定的情况。

Segment继承了ReentrantLock，所以它就是一种可重入锁（ReentrantLock)。在ConcurrentHashMap，一个Segment就是一个子哈希表，Segment里维护了一个HashEntry数组，并发环境下，对于不同Segment的数据进行操作是不用考虑锁竞争的。（就按默认的ConcurrentLeve为16来讲，理论上就允许16个线程并发执行）