Hashmap&ConcurrentHashmap

Hashmap

数据结构

• 1.7：数组+链表
• 1.8： 数组+链表/红黑树
  • 链表>8，数组总长度>64，链表就转换成红黑树
  • 如果链表很长，查询效率低
  • 为什么用红黑树？
    • 红黑树相比平衡树检索效率差不多，但是对于插入删除等操作，效率高很多。红黑树省去了很多没必要的平衡操作。

hash碰撞

• key-value形式存储，大量哈希值一样，此时查找的效率就会被大大减慢
• 当哈希值增多到服务器短时间内处理不过来时，服务器会因此处于忙碌状态并且不断的被消耗网络资源和系统资源，这就是DOS拒绝服务。

扩容（减少扩容）

• addEntry方法第一步便是判断当前map集合是否超过了最大容量，最大容量=初始容量x负载因子(默认为0.75)。超过的话就需要先执行resize方法进行扩容，扩容的大小为原大小的2倍。
• Resize的性能非常低，因此建议new hashmap就分配合适的初始容量，减少扩容的频率~

Hashmap：put方法的逻辑

• 如果hashmap未被初始化过，则初始化
• 对key求hash值，然后再计算下标
• 如果没有碰撞，直接放入桶中，如果hash碰撞了，则以链表的方式链接到后面
• 如果链表长度>8，并数组总长度>64，则将链表转成红黑树。如果链表长度低于阀值，则再转回链表
• 如果节点已存在，就替换旧值
• 如果桶满了（最大容量=初始容量x负载因子(默认为0.75)），就执行resize方法扩容。

ConcurrentHashmap

出现原因：普通的hash不安全

数据结构：

• 1.7采用数组+segment（分段锁）
  • 拥有一个Entry数组，数组中的每个元素又是一个链表
  • 坏处
    • 过程更加繁琐
  • 好处
    • 写操作只对segment加锁，不会影响其他segment，提升了并发能力
• 1.8采用数组+链表/红黑树
  • 看起来差不多，但底层用了很多CAS

CAS（比较再交换）

• 为了保证合理操作JMM，禁止指令重排。使用了volatile关键字，
• 此关键字禁止指令重排，并保证了可见性。但是volatile没有办法保证操作的原子性，如i++操作
• 故使用CAS，内存中修改数据后会刷新到主存中，CAS机制是在刷新前确认一件事：主存中的内容是不是和最开始拷贝给工作内存的内容一样，这叫比较。如果一样，则把工作内存更新后的值赋给主存
• 但是CAS会造成ABA问题，此时需要加乐观锁来解决
  • 给一个version字段，比的不再是值而是“值+stemp。”

hashtable和hashmap的区别

• HashTable的父类是Dictionnary，HashMap的父类是AbstractMap
• HashTable里所有的方法都加了synchronized，所以HashTable是线程安全的，而HashMap是线程不安全的
• HashTable计算哈希值直接对数组长度取余，HashMap是通过容量-1“与上”下标对应的哈希值
• HashTable是在构造方法中对容量进行初始化默认为11，HashMap是在put时对容量进行初始化默认为16

Arraylist和Linkedlist

• Arraylist的底层用数组实现，因为arraylist是由顺序表实现的，所以在进行增删改操作时要挪位置，查询快，增删慢
• Linkedlist底层用链表来实现，链表根据指针逐一循环查找，所以查找效率低；当它删除时，只需要把链断开，再连接上，所以删除效率高。