关于hashMap源码阅读的几个问题以及解答

关于HashMap源码阅读的几个问题以及解答

问题

1.HashMap的数据结构是怎么样子的？

答：HashMap在jdk1.8之后是由数组、链表、红黑树构成的，在链表的长度大于8的时候会将链表转化为红黑树，如果小于6，那么红黑树又会转化为链表。

2.HashMap默认数组容量是多少？默认的负载因子是多少？负载因子有什么用？

答：HashMap默认数组容量为16，默认的负载因子为0.75，负载因子的存在会使HashMap在达到最大容量*负载因子的时候就调用resize方法开始扩容（扩容为原来的两倍，每次扩容之后会进行rehash）。

3.如果new HashMap<>(33)，数组容量多大？

答：64，因为HashMap的最大容量一定是2的整数次幂，如果初始化的时候不是2的整数次幂，会调用tableSizeFor方法进行计算，使得容器的大小为传入值最接近的2的整数次幂（而且这个值是大于传入值的）。

4.HashMap的key的数组下标怎么算？

答：用的是key的hash算法与数组的大小减一做与运算，即 hash(key)&(n-1),n代表数组的大小。

5.HashMap 什么时候创建数组占用内存？数组下标碰撞怎么处理？

答：通过阅读源码可以知道，HashMap在初始化容量的时候并没有给底层的Hash数组Node[] table初始化，依旧为null，而是在第一次put元素的时候才会被初始化。
数组下标碰撞问题：就是常说的hash冲突问题，产生哈希冲突的原因可能有两个。（可以从数组下标产生的原理来看：hash(key)&(n-1)）
第一：put的时候key重复
第二：hash算法的局限性，put的key虽然不同，但是经过hash算法后得出的hash值一样
HashMap是通过链表法来解决hash冲突的，当算出数组下标相同时，会形成链表的形式存放（当然，如果链表的长度大于8的时候，会转化为红黑树）。

6.HashMap什么时候扩容？

答：HashMap会在容量达到最大容量*负载因子的时候就会扩容。

7.HashMap为什么默认容量必须是2的幂数？

答：
1.因为数组的下标计算公式为hash(key)&(n-1)），如果容量为2的整数次幂，那么 （n-1）化为2进制的时候之前为 1 的位后面全是 1，这样就能保证 (n-1) & hash 后相应的位数既可能是 0 又可能是 1，这取决于 hash 的值。这样能保证散列的均匀，同时与运算效率高。
2.容量为2的整数次幂，可以减少hash冲突。

8.为什么HashMap是线程不安全的?

答：如果两个线程A与B，A先获得执行权，put值的时候算出数组的下标，获得链表头节点，但是还没有放入的时候，线程的执行权被B夺走了，B在put的时候也计算自己的数组下标，也获得链表头的节点，放入值，随后A线程放入值。如果这时候二者算出的数组下标索引是一样的，那么B的数据放在链表头节点，A也要放在链表头节点，这样B的数据就会被A覆盖，造成数据不一致，也就存在线程安全问题。（在多线程环境下可以使用Conllections工具类的Collections.synchronizedMap(hashMap)方法使hashMap变为线程安全）。