1.HashMap特性

  1. HashMap存储键值对实现快速存取，允许为key,value都为null，key不可以重复，如果key值重复则覆盖
  2. 非同步，线程不安全
  3. 底层是hash表，不保证有序

    2.HashMap的底层实现

    JDK1.8 之前
    JDK1.8 之前 HashMap 底层是 数组和链表 结合在⼀起使⽤也就是链表散列。HashMap 通过 key 的 hashCode 经过扰动函数处理过后得到 hash 值，然后通过 (n - 1) & hash 判断当前元素
    存放的位置（这⾥的 n 指的是数组的⻓度），如果当前位置存在元素的话，就判断该元素与要存⼊的元素的 hash 值以及 key 是否相同，如果相同的话，直接覆盖，不相同就通过拉链法解决冲突。 所谓扰动函数指的就是 HashMap 的 hash ⽅法。使⽤ hash ⽅法也就是扰动函数是为了防⽌⼀ 些实现⽐较差的 hashCode() ⽅法 换句话说使⽤扰动函数之后可以减少碰撞。
    JDK1.8 之后
    相⽐于之前的版本， JDK1.8 之后在解决哈希冲突时有了᫾⼤的变化，当链表⻓度⼤于阈值（默认为 8）（将链表转换成红⿊树前会判断，如果当前数组的⻓度⼩于 64，那么会选择先进⾏数组 扩容，⽽不是转换为红⿊树）时，将链表转化为红⿊树，以减少搜索时间。

    TreeMap、TreeSet 以及 JDK1.8 之后的 HashMap 底层都⽤到了红⿊树。红⿊树就是为了 解决⼆叉查找树的缺陷，因为⼆叉查找树在某些情况下会退化成⼀个线性结构。

3.HashMap中的put是如何实现的

先说HashMap的Put⽅法的⼤体流程：
1. 根据Key通过哈希算法与与运算得出数组下标
2. 如果数组下标位置元素为空，则将key和value封装为Entry对象（JDK1.7中是Entry对象，JDK1.8中是
Node对象）并放⼊该位置
3. 如果数组下标位置元素不为空，则要分情况讨论
a. 如果是JDK1.7，则先判断是否需要扩容，如果要扩容就进⾏扩容，如果不⽤扩容就⽣成Entry对
象，并使⽤头插法添加到当前位置的链表中
b. 如果是JDK1.8，则会先判断当前位置上的Node的类型，看是红⿊树Node，还是链表Node
i. 如果是红⿊树Node，则将key和value封装为⼀个红⿊树节点并添加到红⿊树中去，在这个过程中会判断红⿊树中是否存在当前key，如果存在则更新value
ii. 如果此位置上的Node对象是链表节点，则将key和value封装为⼀个链表Node并通过尾插法插⼊到链表的最后位置去，因为是尾插法，所以需要遍历链表，在遍历链表的过程中会判断是否存在当前key，如果存在则更新value，当遍历完链表后，将新链表Node插⼊到链表中，插⼊到链表后，会看当前链表的节点个数，如果⼤于等于8，那么则会将该链表转成红⿊树
iii. 将key和value封装为Node插⼊到链表或红⿊树中后，再判断是否需要进⾏扩容，如果需要就扩容，如果不需要就结束PUT⽅法


4.HashMap的get是如何实现的

对key的hashcode进行hashing，与运算计算下获取bucket位置。如果在桶的首位上找到就可以直接返回，否则在树中找或者链表中遍历找。如果有hash冲突，则利用equals方法去遍历链表查找节点

5.HashMap中什么时候需要扩容，扩容resize()是如何实现的？

调用场景：

  1. 初始化数组table
  2. 当数组table的size达到阈（yu）值时，即++size > load factor * capacity 时，也是在putVal函数中

实现过程：
1.通过判断旧数组的容量是否大于0判断数组是否初始化过

  • 否
    • 判断是否调用无参构造器
      • 是：使用默认的大小和阈值
      • 否:使用构造函数中初始化的容量，当然这个容量是经过tableSizefor计算后的2的次幂数
  • 是
    • 进行扩容，扩容成两倍(小于最大值的情况下)，之后在进行将元素重新进行与运算复制到新散列表中


概括的讲：扩容需要重新分配一个新数组，新数组是老数组的2倍长，然后遍历整个老结构，把所有的元素挨个重新hash分配到新结构中去。

6.传统hashMap的缺点(为什么引入红黑树？)：

JDK 1.8 以前 HashMap 的实现是 数组+链表，即使哈希函数取得再好，也很难达到元素百分百均匀分布。当 HashMap 中有大量的元素都存放到同一个桶中时，这个桶下有一条长长的链表，这个时候 HashMap 就相当于一个单链表，假如单链表有 n 个元素，遍历的时间复杂度就是 O(n)，完全失去了它的优势。针对这种情况，JDK 1.8 中引入了 红黑树（查找时间复杂度为 O(logn)）来优化这个问题

7.创建线程安全的HashMap

  • HashTable（不建议使用）
  • 使用Collections.synchronizedMap(new HashMap<>());
  • 使用 ConcurrentHashMap ，即Map map = new ConcurrentHashMap<>();