Map接口中的类及方法

Map接口

 * |---Map：双列数据，存储Key-value对的数据 ----类似于函数：y=f(x)
 *      |---HashMap:作为Map的主要实现类：线程不安全，效率高，存储null的key和value
 *           |---LinkedHashMap:保证在遍历map元素时，可以按照添加的顺序实现遍历
 *                  原因：在原有的HashMap底层结构基础上，添加了一对指针，指向前一个和后一个元素。
 *                  对于频繁的遍历操作，此类执行效率高于HashMap。
 *      |---TreeMap:保证按照添加的key-value进行排序，实现排序遍历。此时考虑key的自然排序和定制排序。
 *                  底层使用红黑树
 *      |---Hashtable:作为古老的实现类：线程安全，效率低,不存储null的key和value
 *          |---Properties:常用来处理配置文件。key和value都是String类型

• HashMap的底层：数组+链表 （jdk 7及以前）
  ------------------------数组+链表+红黑树 （jdk 8）

面试题

• 1.HashMap的底层实现原理？
• 2.HashMap 和 Hashtable的异同？

1.HashMap与Hashtable都实现了Map接口。由于HashMap的非线程安全性，效率上可能高于Hashtable。Hashtable的方法是Synchronize的，而HashMap不是，在多个线程访问Hashtable时，不需要自己为它的方法实现同步，而HashMap 就必须为之提供外同步。
2. HashMap允许将null作为一个entry的key或者value，而Hashtable不允许。
3.HashMap把Hashtable的contains方法去掉了，改成containsvalue和containsKey。因为contains方法容易让人引起误解。
4.Hashtable继承自Dictionary类，而HashMap是Java1.2引进的Map interface的一个实现。
5.Hashtable和HashMap采用的hash/rehash算法都大概一样，所以性能不会有很大的差异。

• 3.CurrentHashMap 与 Hashtable的异同？

二、Map结构的理解

• Map中的key：无序的，不可重复的，使用Set存储所有的key ----> key所在的类要重写equals()和hashCode()
• Map中的value：无序的，可重复的，使用Collection存储所有的value。 —> value所在的类要重写equals()。
• 一个键值对：key-value构成了一个Entry对象
• Map中的entry：无序的，不可重复的，使用Set储存所有的entry

三、HashMap的底层实现原理

• HashMap map = new HashMap();
• 在实例化以后，底层创建了长度是16的一维数组Entry[] table.
• 可能已经执行过多次put()
• map.put(key1,value1);
• 首先，计算key1所在类的HashCode()计算key1哈希值，此哈希值经过某种算法计算以后，得到在Entry数组中的存放位置。
• 如果此位置上的数据为空，此时的key1-value1添加成功
• 如果此位置上的数据不为空，（意味着此位置上存在一个或多个数据)，比较key1和已经存在的一个或多个数据的哈希值

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jdk 8 相较于jdk 7 在底层实现方法不同

• 1.new HashMap():底层没有创建一个长度为16的数组
• 2.jdk 8 底层的数组是：Node[],而非entry[]
• 3.首次调用put()方法时，底层创建长度为16的数组
• 4.jdk7底层结构只有：数组+链表 ， jdk 8 中底层结构：数组+链表+红黑树

• DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量： 16
• DEFAULT_LOAD_FACTOR： HashMap的默认加载因子： 0.75
• threshold： 扩容的临界值， = 容量填充因子: 160.75 = 12
• TREEIFY_THRESHOLD： Bucket中链表长度大于该默认值，转化为红黑树， 8
• MIN_TREEIFY_CAPACITY： 桶中的Node被树化时最小的hash表容量。 64

 元视图操作的方法：
      Set keySet()：返回所有key构成的Set集合
      Collection values()：返回所有value构成的Collection集合
      Set entrySet()：返回所有key-value对构成的Set集合

面试题

• 谈谈你对HashMap中put/get方法的认识？如果了解再谈谈HashMap的扩容机制？默认大小是多少？什么是负载因子(或填充比)？ 什么是吞吐临界值(或阈值、 threshold)？
• 负载因子值的大小，对HashMap有什么影响

 负载因子的大小决定了HashMap的数据密度。
 负载因子越大密度越大，发生碰撞的几率越高，数组中的链表越容易长,造成查询或插入时的比较次数增多，性能会下降。
 负载因子越小，就越容易触发扩容，数据密度也越小，意味着发生碰撞的几率越小，数组中的链表也就越短，查询和插入时比较的次数也越小，性能会更高。但是会浪费一定的内容空间。而且经常扩容也会影响性能，建议初始化预设大一点的空间。
 按照其他语言的参考及研究经验，会考虑将负载因子设置为0.7~0.75，此时平均检索长度接近于常数。

• Collection 和 Collections的区别

答：Collection是集合类的上级接口，继承于他的接口主要有Set 和List.Collections是针对集合类的一个帮助类，他提供一系列静态方法实现对各种集合的搜索、排序、线程安全化等操作