引言
由于近期忙着搬家，又偷懒了几个礼拜！
正文
(1)HashMap的实现原理?
你看过HashMap源码嘛，知道原理嘛?
为什么用数组+链表？
hash冲突你还知道哪些解决办法？
我用LinkedList代替数组结构可以么?
既然是可以的,为什么HashMap不用LinkedList,而选用数组?
你看过HashMap源码嘛，知道原理嘛?
ps:这里的hash值并不是指hashcode，而是将hashcode高低十六位异或过的。至于为什么要这么做，继续往下看。
hash冲突你还知道哪些解决办法？
ps:大家有兴趣拓展的，自己去搜一下就懂了，这个就不拓展了！我用LinkedList代替数组结构可以么?
Entry[] table = new Entry[capacity];
ps：Entry就是一个链表节点。
List<Entry> table = new LinkedList<Entry>();
是否可行?既然是可以的,为什么HashMap不用LinkedList,而选用数组?
那ArrayList，底层也是数组，查找也快啊，为啥不用ArrayList?
(2)HashMap在什么条件下扩容?
HashMap在什么条件下扩容?
为什么扩容是2的n次幂?
为什么为什么要先高16位异或低16位再取模运算?
HashMap在什么条件下扩容?如果bucket满了(超过load factor*current capacity)，就要resize。load factor为0.75，为了最大程度避免哈希冲突current capacity为当前数组大小。
为什么扩容是2的次幂?
为什么为什么要先高16位异或低16位再取模运算?
hashmap这么做，只是为了降低hash冲突的几率。
打个比方，当我们的length为16的时候，哈希码(字符串“abcabcabcabcabc”的key对应的哈希码)对(16-1)与操作，对于多个key生成的hashCode，只要哈希码的后4位为0，不论不论高位怎么变化，最终的结果均为0。
可以看到: 扰动函数优化前：1954974080 % 16 = 1954974080 & (16 - 1) = 0 扰动函数优化后：1955003654 % 16 = 1955003654 & (16 - 1) = 6 很显然，减少了碰撞的几率。
(3)讲讲hashmap的get/put的过程?此题可以组成如下连环炮来问
知道hashmap中put元素的过程是什么样么?
知道hashmap中get元素的过程是什么样么？
你还知道哪些hash算法？
说说String中hashcode的实现?(此题很多大厂问过)
知道hashmap中put元素的过程是什么样么?对key的hashCode()做hash运算，计算index;如果没碰撞直接放到bucket里；如果碰撞了，以链表的形式存在buckets后；如果碰撞导致链表过长(大于等于TREEIFY_THRESHOLD)，就把链表转换成红黑树(JDK1.8中的改动)；如果节点已经存在就替换old value(保证key的唯一性)如果bucket满了(超过load factor*current capacity)，就要resize。
知道hashmap中get元素的过程是什么样么?对key的hashCode()做hash运算，计算index;如果在bucket里的第一个节点里直接命中，则直接返回；如果有冲突，则通过key.equals(k)去查找对应的Entry;
若为树，则在树中通过key.equals(k)查找，O(logn)；
若为链表，则在链表中通过key.equals(k)查找，O(n)。
你还知道哪些hash算法？
说说String中hashcode的实现?(此题频率很高)
public int hashCode() {
int h = hash;
if (h == 0 && value.length > 0) {
char val[] = value;
for (int i = 0; i < value.length; i++) {
h = 31 * h + val[i];
}
hash = h;
}
return h;
}
String类中的hashCode计算方法还是比较简单的，就是以31为权，每一位为字符的ASCII值进行运算，用自然溢出来等效取模。
哈希计算公式可以计为s[0]31^(n-1) + s[1]31^(n-2) + … + s[n-1]31*i=32*i-i=(i<<5)-i，这种位移与减法结合的计算相比一般的运算快很多。
(4)为什么hashmap的在链表元素数量超过8时改为红黑树?
知道jdk1.8中hashmap改了啥么?
为什么在解决hash冲突的时候，不直接用红黑树?而选择先用链表，再转红黑树?
我不用红黑树，用二叉查找树可以么?
那为什么阀值是8呢?
当链表转为红黑树后，什么时候退化为链表?
知道jdk1.8中hashmap改了啥么?
由数组+链表的结构改为数组+链表+红黑树。
优化了高位运算的hash算法：h^(h>>>16)
扩容后，元素要么是在原位置，要么是在原位置再移动2次幂的位置，且链表顺序不变。
最后一条是重点，因为最后一条的变动，hashmap在1.8中，不会在出现死循环问题。
为什么在解决hash冲突的时候，不直接用红黑树?而选择先用链表，再转红黑树?
因此，如果一开始就用红黑树结构，元素太少，新增效率又比较慢，无疑这是浪费性能的。
我不用红黑树，用二叉查找树可以么?
那为什么阀值是8呢?
当链表转为红黑树后，什么时候退化为链表?
(5)HashMap的并发问题?
HashMap在并发编程环境下有什么问题啊?
在jdk1.8中还有这些问题么?
你一般怎么解决这些问题的？
HashMap在并发编程环境下有什么问题啊?
(1)多线程扩容，引起的死循环问题
(2)多线程put的时候可能导致元素丢失
(3)put非null元素后get出来的却是null
在jdk1.8中还有这些问题么?
你一般怎么解决这些问题的？
(6)你一般用什么作为HashMap的key?
健可以为Null值么?
你一般用什么作为HashMap的key?
我用可变类当HashMap的key有什么问题?
如果让你实现一个自定义的class作为HashMap的key该如何实现？
健可以为Null值么?
(1)因为字符串是不可变的，所以在它创建的时候hashcode就被缓存了，不需要重新计算。这就使得字符串很适合作为Map中的键，字符串的处理速度要快过其它的键对象。这就是HashMap中的键往往都使用字符串。
(2)因为获取对象的时候要用到equals()和hashCode()方法，那么键对象正确的重写这两个方法是非常重要的,这些类已经很规范的覆写了hashCode()以及equals()方法。
我用可变类当HashMap的key有什么问题?
HashMap<List<String>, Object> changeMap = new HashMap<>();
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("hello");
Object objectValue = new Object();
changeMap.put(list, objectValue);
System.out.println(changeMap.get(list));
list.add("hello world");//hashcode发生了改变
System.out.println(changeMap.get(list));
输出值如下
java.lang.Object@74a14482
null
如果让你实现一个自定义的class作为HashMap的key该如何实现？
重写hashcode和equals方法注意什么?
如何设计一个不变类
针对问题一，记住下面四个原则即可针对问题二，记住如何写一个不可变类
(2)保证所有成员变量必须私有，并且加上final修饰
(3)不提供改变成员变量的方法，包括setter
(4)通过构造器初始化所有成员，进行深拷贝(deep copy)
public final class ImmutableDemo {
private final int[] myArray;
public ImmutableDemo(int[] array) {
this.myArray = array; // wrong
}
}
这种方式不能保证不可变性，myArray和array指向同一块内存地址，用户可以在ImmutableDemo之外通过修改array对象的值来改变myArray内部的值。
public final class MyImmutableDemo {
private final int[] myArray;
public MyImmutableDemo(int[] array) {
this.myArray = array.clone();
}
}
(5)在getter方法中，不要直接返回对象本身，而是克隆对象，并返回对象的拷贝
总结
这篇文章能概括大部分HashMap的面试题了，希望大家有所收获！