Today we interview to ask questions about HashMap will be a summary, as well as to answer these questions.
1, the data structure is HashMap What?
2, why is the line drive unsafe?
3, Hash algorithm is how to achieve?
4, HashMap Hash collisions is how to deal with?
5. The method of adding elements is how to achieve?
6. The process of acquiring the elements of how to achieve the time?
The frequency of these problems during the interview often higher, in the case of HashMap do not understand, often difficult to answer these questions the whole, the author of this piece are not familiar with the leadership of the small partners, step by step to resolve the above The problem.
1, the data structure is HashMap What?
For this problem, I propose to answer when JAVA version to distinguish, because different versions, HashMap structure is somewhat different.
Answer: Before JDK1.8 HashMap + is an array form a linked list, after JDK1.8 list includes an array + + red-black tree. This article is talking about HashMap based JDK1.8.
2, why is the line drive unsafe?
Simultaneous operation of multiple threads at some point put HashMap and perform the operation, and the same Hash value, this time need to resolve the conflict. Many methods such as put (), addEntry (), resize () and so are not synchronized.
3, Hash algorithm is how to achieve?
"^" Is a symbol which is an exclusive OR symbol XOR computer, the same is 0, 1 is different, for example, 0 ^ 0 = 0, 1 = 1 ^ 0. ">>>" symbol as right movement, left zeros. FIG. H h >>> 16 is to change to the high 16 bits of the lower 16 h, whereas the previous 16-bit all-zero padding high.
There are children's shoes might ask, why should the 16-bit to the right and the exclusive operation or the?
4, HashMap Hash collisions is how to deal with?
HashMap采用的是链表法，将hash值相同的元素放在一个链表下。
5、增加元素的方法是怎么实现的？
1 final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, 2 boolean evict 3 ) { 4 Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i; 5 // 如果说桶（也就是数组，以下都用"桶"代替）为空，或者桶大小为0 则进行初始化 6 // 这里要区桶大小 和 桶内元素的大小 桶大小是指桶装东西的能力 7 // 桶内元素大小 是指桶装了多少东西 8 if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0) 9 n = (tab = resize()).length; 10 // 这里是帮助元素查找元素在桶中的定位 如果定位的位置没有元素 那么 11 // 直接将元素放入桶的该位置就行 12 if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) 13 tab[i] = newNode(hash, key, value, null); 14 else { 15 // 运行到这说明定位的位置已经有元素了 16 Node<K,V> e; K k; 17 // 既然有人霸占元素的位置，那么就要与该元素进行对比，看看自己的Hash值和 18 // key值是不是和该位置的元素一直，如果都一直就记录下该元素以下为e 19 // 说明有一个和我插入元素的key一样的元素 后续可能要用新值替换旧值 20 if (p.hash == hash && 21 ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) 22 e = p; 23 // 如果只是Hash值相等而key不等，这里就是Hash碰撞啦，要解决hash碰撞 24 // hashMap采用的是链地址法 就是碰撞的元素连成一个链表 这里由于链表 25 // 如果太长就会树化成红黑树，以下是判断p也就是桶里放的是不是红黑树 26 else if (p instanceof TreeNode) 27 // 是红黑树 我们就把节点放入红黑树 注意：这里也不是一定插入到树中， 28 // 因为如果我们要插入的元素和红黑树中某个节点的key相同的话，也会考虑 29 // 新值换旧值的问题 30 e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value); 31 else { 32 // 跳到这 说明p不是树，而是链表 binCount用来记录链表中元素的个数，那么 33 // 为啥要记录链表中元素的个数呢？主要判断链表是否需要树化成红黑树 34 for (int binCount = 0; ; ++binCount) { 35 // e的后一个节点为空 那么直接挂上我们要插入的元素 36 if ((e = p.next) == null) { 37 p.next = newNode(hash, key, value, null); 38 // TREEIFY_THRESHOLD 是树化的阈值且其值为8 39 // 这里要注意：我们要插入的节点p是还没有加到binCount中的 40 // 也就是说这里虽然binCount>=7就可以树化，其实真正的树化 41 // 条件是链表中元素个数大于等于8 42 if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st 43 treeifyBin(tab, hash); 44 break; 45 } 46 // 待插入的key在链表中找到了，记录下来然后退出 47 if (e.hash == hash && 48 ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) 49 break; 50 p = e; 51 } 52 } 53 // 说明找到了key相同的元素 54 if (e != null) { // existing mapping for key 55 V oldValue = e.value; 56 // 判断是否需要旧值换新值，默认情况下是允许更换的 57 if (!onlyIfAbsent || oldValue == null) 58 e.value = value; 59 // 这个方法点进去就是个空方法，主要是为了给继承HashMap的 60 // LinkedHashMap服务的 61 afterNodeAccess(e); 62 return oldValue; 63 } 64 } 65 // 修改次数+1 66 ++modCount; 67 // 看下达到扩容的阀值没 68 if (++size > threshold) 69 // 扩容 ，在本方法的前面需要初始化的时候也出现过 70 resize(); 71 // 这个方法同样也是为LinkedHashMap服务的 72 afterNodeInsertion(evict); 73 // 没找到元素 就返回空 74 return null; 75 }
6、获取元素的方法时怎么实现的？
使用hash值去找桶的位置：
1 final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) { 2 Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k; 3 // 桶不为空 并且桶的元素大于0 同时定位的位置元素还不为空 那就顺藤摸瓜 4 if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 && 5 (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) { 6 // 第一个元素是不是我们要找的啊？判断一下，是就返回 7 if (first.hash == hash && // always check first node 8 ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) 9 return first; 10 if ((e = first.next) != null) { 11 // 第一个元素不是我们要找的，而且后面还接着元素 判断一下是不是树 12 if (first instanceof TreeNode) 13 // 是树 按照树的获取节点方法去获取 14 return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key); 15 // 到这说明是链表了 那就按照链表的方式去循环 16 do { 17 if (e.hash == hash && 18 ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) 19 return e; 20 } while ((e = e.next) != null); 21 } 22 } 23 return null; 24 }
7、最后插播一下HashMap中的属性
1 // 初始容量1向左移动4位为16 2 static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16 3 // 最大容量1向左移30位 4 static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30; 5 // 加载因子 也就是桶大小使用要是超过0.75 那么就要考虑扩容了 6 static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f; 7 // 链表太长 要变树的阀值 8 static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8; 9 // 树变成链表的阀值 10 static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6; 11 // TREEIFY_THRESHOLD达到8也不一定树化，还要容量达到64 12 static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;
下一期我们对今天讲的put、get方法内涉及到的重要的方法进行讲解。拜了个拜！
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