不是我吹，这8道HashMap面试题让你面试时对答如流

前言

又到了一年一度的金三银四面试季，我们拿着自己的面试秘籍去面试，但是面试官的问题五花八门，让我们摸不清他们的套路。今天我就总结了面试时必问的hashmap面试题，无论面试官怎么问，我们都对答如流。

另外本人整理了20年至23年的面试题大全，包含spring、并发、数据库、Redis、分布式、dubbo、JVM、微服务等方面总结，下图是部分截图，需要的话点这里点这里，暗号CSDN。

1.JDK8中的HashMap与JDK7的HashMap有什么不一样？

1. JDK8中新增了红黑树，JDK8是通过数组+链表+红黑树来实现的
2. JDK7中链表的插入是用的头插法，而JDK8中则改为了尾插法
3. JDK8中的因为使用了红黑树保证了插入和查询了效率，所以实际上JDK8中
   的Hash算法实现的复杂度降低了
4. JDK8中数组扩容的条件也发了变化，只会判断是否当前元素个数是否查过了
   阈值，而不再判断当前put进来的元素对应的数组下标位置是否有值。
5. JDK7中是先扩容再添加新元素，JDK8中是先添加新元素然后再扩容

2.HashMap中PUT方法的流程？

1. 通过key计算出一个hashcode
2. 通过hashcode与"与操作"计算出一个数组下标
3. 在把put进来的key,value封装为一个entry对象
4. 判断数组下标对应的位置，是不是空，如果是空则把entry直接存在该数组位
   置
5. 如果该下标对应的位置不为空，则需要把entry插入到链表中
6. 并且还需要判断该链表中是否存在相同的key，如果存在，则更新value
7. 如果是JDK7，则使用头插法
8. 如果是JDK8，则会遍历链表，并且在遍历链表的过程中，统计当前链表的元
   素个数，如果超过8个，则先把链表转变为红黑树，并且把元素插入到红黑树中

3.JDK8中链表转变为红黑树的条件？

1. 链表中的元素的个数为8个或超过8个
2. 同时，还要满足当前数组的长度大于或等于64才会把链表转变为红黑树。为什么？因为链表转变为红黑树的目的是为了解决链表过长，导致查询和插入效率慢的问题，而如果要解决这个问题，也可以通过数组扩容，把链表缩短也可以解决这个问题。所以在数组长度还不太长的情况，可以先通过数组扩容来解决链表过长的问题。

4.HashMap扩容流程是怎样的？

1. HashMap的扩容指的就是数组的扩容， 因为数组占用的是连续内存空间，
   所以数组的扩容其实只能新开一个新的数组，然后把老数组上的元素转移到新
   数组上来，这样才是数组的扩容
2. 在HashMap中也是一样，先新建一个2被数组大小的数组
3. 然后遍历老数组上的没一个位置，如果这个位置上是一个链表，就把这个链
   表上的元素转移到新数组上去
4. 在这个过程中就需要遍历链表，当然jdk7，和jdk8在这个实现时是有不一样
   的，jdk7就是简单的遍历链表上的没一个元素，然后按每个元素的hashcode结
   合新数组的长度重新计算得出一个下标，而重新得到的这个数组下标很可能和
   之前的数组下标是不一样的，这样子就达到了一种效果，就是扩容之后，某个
   链表会变短，这也就达到了扩容的目的，缩短链表长度，提高了查询效率
5. 而在jdk8中，因为涉及到红黑树，这个其实比较复杂，jdk8中其实还会用到
   一个双向链表来维护红黑树中的元素，所以jdk8中在转移某个位置上的元素
   时，会去判断如果这个位置是一个红黑树，那么会遍历该位置的双向链表，遍
   历双向链表统计哪些元素在扩容完之后还是原位置，哪些元素在扩容之后在新
   位置，这样遍历完双向链表后，就会得到两个子链表，一个放在原下标位置，
   一个放在新下标位置，如果原下标位置或新下标位置没有元素，则红黑树不用
   拆分，否则判断这两个子链表的长度，如果超过八，则转成红黑树放到对应的
   位置，否则把单向链表放到对应的位置。
6. 元素转移完了之后，在把新数组对象赋值给HashMap的table属性，老数组
   会被回收到。

5.为什么HashMap的数组的大小是2的幂次方数？

JDK7的HashMap是数组+链表实现的

JDK8的HashMap是数组+链表+红黑树实现的

当某个key-value对需要存储到数组中时，需要先生成一个数组下标index，并且这个

index不能越界。

在HashMap中，先得到key的hashcode，hashcode是一个数字，然后通过

hashcode & (table.length - 1) 运算得到一个数组下标index，是通过与运算计算出

来一个数组下标的，而不是通过取余，与运算相比于取余运算速度更快，但是也有一

个前提条件，就是数组的长度得是一个2的幂次方数。

6、常见的 HashMap 的迭代方式

在实际开发过程中，我们对于 HashMap 的迭代遍历也是常见的操作，HashMap 的迭代遍历常用方式有如下几种：

• 方式一：迭代器模式

  Map<String, String> map = new HashMap<>(16);
  Iterator<Map.Entry<String, String>> iterator = map.entrySet().iterator();
  while (iterator.hasNext()) {
  Map.Entry<String, String> next = iterator.next();
  System.out.println(next.getKey() + ":" + next.getValue());
  }

• 方式二：遍历 Set>方式

  Map<String, String> map = new HashMap<>(16);
  for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
  System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());
  }

• 方式三：forEach 方式（JDK8 特性，lambda）

  Map<String, String> map = new HashMap<>(16);
  map.forEach((key, value) -> System.out.println(key + ":" + value));

• 方式四：keySet 方式

  Map<String, String> map = new HashMap<>(16);
  Iterator<String> keyIterator = map.keySet().iterator();
  while (keyIterator.hasNext()) {
  String key = keyIterator.next();
  System.out.println(key + ":" + map.get(key));
  }

把这四种方式进行比较，前三种其实属于同一种，都是迭代器遍历方式，如果要同时使用到 key 和 value，推荐使用前三种方式，如果仅仅使用到 key，那么推荐使用第四种。

7.为什么说HashMap是线程不安全的？

答：HashMap在多线程并发时线程不安全，主要表现在下面两个方面：

(1) 当向HashMap中put(添加)元素时导致的多线程数据不一致

比如有两个线程 A 和 B ，首先 A 希望插入一个 key-value键值对到HashMap 中，它首先计算记录所要落到的 hash 桶的索引坐标，然后获取到该桶里面的链表头结点，此时线程 A 的时间片用完了，而此时线程 B 被调度得以执行，和线程 A 一样执行，只不过线程 B 成功将记录插到了桶里面。假设线程 A 插入的记录计算出来的 hash 桶索引和线程 B 要插入的记录计算出来的 hash 桶索引是一样的，那么当线程 B 成功插入之后，线程 A 再次被调度运行时，它依然持有过期的链表头但是它对此一无所知，以至于它认为它应该这样做，如此一来就覆盖了线程 B 插入的记录，这样线程 B 插入的记录就凭空消失了，造成了数据不一致的行为。

简单来说就是在多线程环境下，向HashMap集合中添加元素会存在覆盖的现象，导致了线程不安全。

(2) 当HashMap进行扩容调用resize()函数时引起死循环

HashMap在put的时候，插入的元素超过了容量（由负载因子决定）的范围就会触发扩容操作，就是rehash，这个会重新将原数组的内容重新hash到新的扩容数组中，在多线程的环境下，存在同时其他的元素也在进行put操作，如果hash值相同，可能出现同时在同一数组下用链表表示，造成闭环，导致在get时会出现死循环，所以HashMap是线程不安全的。

HashMap的线程不安全主要体现在下面两个方面：

1.在JDK1.7中，当并发执行扩容操作时会造成环形链和数据丢失的情况。

2.在JDK1.8中，在并发执行put操作时会发生数据覆盖的情况。

8.HashMap 的工作原理是什么?

一，存储方式： Java中的HashMap是以键值对(key-value)的形式存储元素的。

二，调用原理： HashMap需要一个hash函数，它使用hashCode()和equals()方法来向集合/从集合添加和检索元素。当调用put()方法的时候，HashMap会计算key的hash值，然后把键值对存储在集合中合适的索引上。如果key已经存在了，value会被更新成新值。

HashMap的实现原理：

1. 利用key的hashCode重新hash计算出当前对象的元素在数组中的下标

2. 存储时，如果出现hash值相同的key，此时有两种情况。(1)如果key相同，则覆盖原始值；(2)如果key不同（出现冲突），则将当前的key-value放入链表中

3. 获取时，直接找到hash值对应的下标，再进一步判断key是否相同，从而找到对应值。

4. 理解了以上过程就不难明白HashMap是如何解决hash冲突的问题，核心就是使用了数组的存储方式，然后将冲突的key的对象放入链表中，一旦发现冲突就在链表中做进一步的对比。

最后：

针对最近很多人都在面试，我这边也整理了相当多的面试专题资料，也有其他大厂的面经。希望可以帮助到大家。

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