3 数据结构_Java集合_01(List Map)

1 简介

2 HashMap

2.1 默认情况下:初始容量是16，加载因子是0.75

2.2 制定容量大小和不指定容量大小的区别

	public static void main(String[] args) {
		   int aHundredMillion = 10000000;

		   Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
		   long s1 = System.currentTimeMillis();
		   for (int i = 0; i < aHundredMillion; i++) {
		       map.put(i, i);
		   }
		   long s2 = System.currentTimeMillis();
		   System.out.println("未初始化容量，耗时 ： " + (s2 - s1));

		   Map<Integer, Integer> map1 = new HashMap<>(aHundredMillion / 2);
		   long s5 = System.currentTimeMillis();
		   for (int i = 0; i < aHundredMillion; i++) {
		       map1.put(i, i);
		   }
		   long s6 = System.currentTimeMillis();
		   System.out.println("初始化容量5000000，耗时 ： " + (s6 - s5));

		   Map<Integer, Integer> map2 = new HashMap<>(aHundredMillion);
		   long s3 = System.currentTimeMillis();
		   for (int i = 0; i < aHundredMillion; i++) {
		       map2.put(i, i);
		   }
		   long s4 = System.currentTimeMillis();
		   System.out.println("初始化容量为10000000，耗时 ： " + (s4 - s3));
		}

2.3 map扩容机制

HashMap的扩容条件就是当HashMap中的元素个数（size）超过临界值（threshold）时就会自动扩容。

在HashMap中，threshold = loadFactor * capacity

我们可以通过代码:得到loadFacotr 得到capacity 算术临界值!

public static void main(String[] args) throws Exception{
		
		Map<String, String> map = new HashMap<String, String>(3);
		map.put("hahaha", "hahaha");
		System.out.println("因为制定了临界值,容量是:第一次2^n大于capacity的值!即2^1 2^2 ...,我们发现是2^2=4");
		
		Class<?> mapType = map.getClass();
		Method capacity = mapType.getDeclaredMethod("capacity");
		capacity.setAccessible(true);
		System.out.println("capacity : " + capacity.invoke(map));
		
		Method loadFactor = mapType.getDeclaredMethod("loadFactor");
		loadFactor.setAccessible(true);
		System.out.println("loadFactor : " + loadFactor.invoke(map));
		System.out.println("临界值是:"+(int)((int)capacity.invoke(map)*(float)loadFactor.invoke(map)));
		   
	}

2.4 hashmap 默认容量加载因子扩容两倍的哲学

说到底是用内存换性能的做法

减少扩容，较少rehash.这些耗时，导致性能下降！

容量变大，一次存储，增加了内存，性能得到增加！

就比如为什么加载因子是0.75 不是0.5 1 不是其他的！底层肯定是数学！

但是从中庸的角度来看，0.5 表示一半的时候就扩容浪费 1 表示满的时候才扩容！肯定会增加put的时间！

HashMap负载因子为0.75是空间和时间成本的一种折中

2.5 hashmap本质是什么样的数据结构

hashmap其实就是数组+链表

首先是hash桶，根据x-fx 映射进桶中的某一个位置，如果此位置没有值,就直接加进去！如果有值，就在这个地址后面接链表！

所以:hashMap 是先比较hashcode，hashcode相同的在比较equals方法

3 HashMap与HashTable区别

HashMap和Hashtable都实现了Map接口，但决定用哪一个之前先要弄清楚它们之间的分别。

主要的区别有：线程安全性，同步(synchronization)，以及速度

HashMap几乎可以等价于Hashtable

HashMap:非synchronized 接受null(key和value都可以为null)

Hashtable是synchronized的，可被多线程共享

HashMap不能保证随着时间的推移Map中的元素次序是不变的

使用场景:单线程使用HashMap 多线程使用HashTable

4 为什么使用ConcurrentHashMap

同步的集合类（Hashtable和Vector），同步的封装类（使用Collections.synchronizedMap()方法和Collections.synchronizedList()方法返回的对象）可以创建出线程安全的Map和List。但是有些因素使得它们不适合高并发的系统。它们仅有单个锁，对整个集合加锁，以及为了防止ConcurrentModificationException异常经常要在迭代的时候要将集合锁定一段时间，这些特性对可扩展性来说都是障碍。

ConcurrentHashMap和CopyOnWriteArrayList保留了线程安全的同时，也提供了更高的并发性。ConcurrentHashMap和CopyOnWriteArrayList并不是处处都需要用，大部分时候你只需要用到HashMap和ArrayList，它们用于应对一些普通的情况。

ConcurrentHashMap和Hashtable的区别

Hashtable和ConcurrentHashMap有什么分别呢？它们都可以用于多线程的环境，但是当Hashtable的大小增加到一定的时候，性能会急剧下降，因为迭代时需要被锁定很长的时间。因为ConcurrentHashMap引入了分割(segmentation)，不论它变得多么大，仅仅需要锁定map的某个部分，而其它的线程不需要等到迭代完成才能访问map。简而言之，在迭代的过程中，ConcurrentHashMap仅仅锁定map的某个部分，而Hashtable则会锁定整个map。

5 equals()和hashCode()的应用，以及它们在HashMap中的重要性

equals方法没被重写的时候比较的只是对象的地址重写之后比较的才是对象里的内容
重写equals的时候务必需要重写hashcode 不然在用到容器的时候会出现问题
因为容器会去判断新加入的对象的hashcode 在集合中是否存在再去判断对象的内容
如使用HaspMap 就是先判断hashcode 再判断对象的值！

6 何如使用线程安全的HashMap
实现线程安全的方式有三种，

分别是使用HashTable、Collections.SynchronizeMap、ConcurrentHashMap

7 集合分类

线程安全类/并发集合类

Vector、HashTable、Properties和Stack是同步类，所以它们是线程安全的，能够在多线程环境下使用。

Java1.5并发API包括一些集合类。同意迭代时改动，由于它们都工作在集合的克隆上。所以它们在多线程环境中是安全的。

Java1.5并发包（java.util.concurrent）包括线程安全集合类，同意在迭代时改动集合。

迭代器被设计为fail-fast的，会抛出ConcurrentModificationException。一部分类为：CopyOnWriteArrayList、 ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArraySet。