今天我們就面試會問到關于HashMap的問題進行一個匯總，以及對這些問題進行解答。

1、HashMap的數據結構是什么？

2、為啥是線程不安全的？

3、Hash算法是怎樣實現的？

4、HashMap是如何處理Hash碰撞的？

5、增加元素的方法是怎么實現的？

6、獲取元素的方法時怎么實現的？

以上這些問題在面試中出現的頻率往往比較高，在對HashMap不太了解的情況下，往往很難將這些問題答全，筆者就帶領對這塊不熟悉的小伙伴們一起，一步一步解析以上的問題。

1、HashMap的數據結構是什么？

對于這個問題，筆者建議回答的時候對JAVA版本進行區分，因為不同版本下，HashMap的結構是有些差異的。

回答：在JDK1.8之前HashMap是數組+鏈表的形式，JDK1.8包括之后是數組+鏈表+紅黑樹。本文講的HashMap是基于JDK1.8。

2、為啥是線程不安全的？

多個線程某個時刻同時操作HashMap并執行put操作，且Hash值相同，這個時候需要解決沖突。很多方法如put() 、addEntry() 、resize() 等都不是同步的。

3、Hash算法是如何實現的？

"^"為異或符號其計算機符號為xor，相同為0，相異為1，如0^0=0 、0^1=1.">>>"為右移動符號，左側補零。圖中h>>>16就是將h的高16位換到h的低16位，而之前的高16位全補零。

這里有童鞋可能就會問了，為什么要進行這個向右移16位且異或的操作？

4、HashMap是如何處理Hash碰撞的？

HashMap采用的是鏈表法，將hash值相同的元素放在一個鏈表下。

5、增加元素的方法是怎么實現的？

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,boolean evict) {Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;// 如果說桶（也就是數組，以下都用"桶"代替）為空，或者桶大小為0 則進行初始化// 這里要區桶大小 和 桶內元素的大小 桶大小是指桶裝東西的能力// 桶內元素大小 是指桶裝了多少東西 if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)n = (tab = resize()).length;// 這里是幫助元素查找元素在桶中的定位 如果定位的位置沒有元素 那么// 直接將元素放入桶的該位置就行 if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)tab[i] = newNode(hash, key, value, null);else {// 運行到這說明定位的位置已經有元素了Node<K,V> e; K k;// 既然有人霸占元素的位置，那么就要與該元素進行對比，看看自己的Hash值和// key值是不是和該位置的元素一直，如果都一直就記錄下該元素以下為e// 說明有一個和我插入元素的key一樣的元素 后續可能要用新值替換舊值if (p.hash == hash &&((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))e = p;// 如果只是Hash值相等而key不等，這里就是Hash碰撞啦，要解決hash碰撞// hashMap采用的是鏈地址法 就是碰撞的元素連成一個鏈表 這里由于鏈表// 如果太長就會樹化成紅黑樹，以下是判斷p也就是桶里放的是不是紅黑樹else if (p instanceof TreeNode)// 是紅黑樹 我們就把節點放入紅黑樹 注意：這里也不是一定插入到樹中，// 因為如果我們要插入的元素和紅黑樹中某個節點的key相同的話，也會考慮// 新值換舊值的問題e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);else {// 跳到這 說明p不是樹，而是鏈表 binCount用來記錄鏈表中元素的個數，那么// 為啥要記錄鏈表中元素的個數呢？主要判斷鏈表是否需要樹化成紅黑樹for (int binCount = 0; ; ++binCount) {// e的后一個節點為空 那么直接掛上我們要插入的元素if ((e = p.next) == null) {p.next = newNode(hash, key, value, null);// TREEIFY_THRESHOLD 是樹化的閾值且其值為8// 這里要注意：我們要插入的節點p是還沒有加到binCount中的// 也就是說這里雖然binCount>=7就可以樹化，其實真正的樹化// 條件是鏈表中元素個數大于等于8if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1sttreeifyBin(tab, hash);break;}// 待插入的key在鏈表中找到了，記錄下來然后退出if (e.hash == hash &&((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))break;p = e;}}// 說明找到了key相同的元素if (e != null) { // existing mapping for keyV oldValue = e.value;// 判斷是否需要舊值換新值，默認情況下是允許更換的if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)e.value = value;// 這個方法點進去就是個空方法，主要是為了給繼承HashMap的// LinkedHashMap服務的afterNodeAccess(e);return oldValue;}}// 修改次數+1++modCount;// 看下達到擴容的閥值沒if (++size > threshold)// 擴容 ，在本方法的前面需要初始化的時候也出現過resize();// 這個方法同樣也是為LinkedHashMap服務的afterNodeInsertion(evict);// 沒找到元素 就返回空return null;}

6、獲取元素的方法時怎么實現的？

使用hash值去找桶的位置：

final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;// 桶不為空 并且桶的元素大于0 同時定位的位置元素還不為空 那就順藤摸瓜if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&(first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {// 第一個元素是不是我們要找的啊？判斷一下，是就返回if (first.hash == hash && // always check first node((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))return first;if ((e = first.next) != null) {// 第一個元素不是我們要找的，而且后面還接著元素 判斷一下是不是樹if (first instanceof TreeNode)// 是樹 按照樹的獲取節點方法去獲取return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);// 到這說明是鏈表了 那就按照鏈表的方式去循環do {if (e.hash == hash &&((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))return e;} while ((e = e.next) != null);}}return null;}

7、最后插播一下HashMap中的屬性

// 初始容量1向左移動4位為16static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16// 最大容量1向左移30位static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;// 加載因子 也就是桶大小使用要是超過0.75 那么就要考慮擴容了static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f; // 鏈表太長 要變樹的閥值static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;// 樹變成鏈表的閥值static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;// TREEIFY_THRESHOLD達到8也不一定樹化，還要容量達到64static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;

下一期我們對今天講的put、get方法內涉及到的重要的方法進行講解。拜了個拜！

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的java异或_JAVA面试必备之HashMap必会点的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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