JDK:Java 开发工具包,就是 Java 的版本。
- JDK1.7 = Java 7 版本
- JDK1.8 = Java 8 版本(现在企业最常用、面试问得最多)
1、HashMap 底层原理
答案
JDK1.8 底层:数组 + 链表 + 红黑树
元素以 key 哈希值 定位数组下标;
哈希冲突时挂链表,链表长度 ≥8 且数组长度≥64 转为红黑树;
红黑树节点数 ≤6 退化为链表。
2、HashMap 默认初始容量、负载因子、扩容
答案
- 默认初始容量:16
- 默认负载因子:0.75
- 扩容阈值:容量 × 0.75
- 扩容规则:扩容为原来 2 倍,重新散列迁移元素。
3、为什么负载因子是 0.75
答案
平衡空间利用率 和哈希冲突概率;
太小浪费空间,太大链表过长查询变慢,0.75 是折中最优值。
4、HashMap 为什么容量必须是 2 的幂次
答案
为了哈希寻址用 hash & (length-1) 代替取模运算,效率更高;
同时保证元素散列均匀,减少冲突。
5、JDK1.7 和 1.8 HashMap 区别
答案
- 1.7:数组 + 链表,无红黑树;1.8 加红黑树
- 1.7 头插法;1.8 尾插法
- 1.7 扩容易循环链表死循环;1.8 解决死循环问题
- 1.8 哈希扰动简化,性能更好
6、HashMap 线程安全吗?不安全有什么问题
答案
线程不安全多线程并发 put:
- 数据覆盖丢失
- JDK1.7 扩容形成环形链表,get 死循环
- 出现空指针、数据错乱
7、线程安全的 Map 有哪些
答案
- Hashtable:全方法加 synchronized,效率低,过时
- Collections.synchronizedMap:包装 HashMap,分段加锁粒度粗
- ConcurrentHashMap:并发首选,分段锁 / 细粒度锁,效率高
8、ConcurrentHashMap 底层原理
答案
JDK1.7:分段锁 Segment,每段独立加锁,并发度高;
JDK1.8:放弃分段锁 ,采用 CAS + synchronized 锁住链表 / 红黑树首节点,粒度更细、并发更高、底层同样数组 + 链表 + 红黑树。
9、HashMap 的 key 可以为 null 吗
答案
允许一个 key 为 null,放在下标 0 位置;
ConcurrentHashMap key 和 value 都不能为 null。
10、HashMap 遍历方式有几种
答案
- 遍历 keySet
- 遍历 entrySet(效率最高)
- 迭代器遍历
- Lambda forEach
11、HashTable 和 HashMap 区别
答案
- Hashtable 线程安全,HashMap 不安全
- Hashtable 不允许 null 键值,HashMap 允许一个 null key
- Hashtable 默认容量 11,扩容 2 倍;HashMap 16、扩容 2 倍
- Hashtable 全局锁,性能差,不推荐使用
12、TreeMap 原理和特点
答案
底层 红黑树 ,可以按 key 自然排序 或 自定义比较器排序;
适合需要有序的场景。
面试一句话总结
HashMap 1.8 是数组 + 链表 + 红黑树,默认容量 16、负载因子 0.75、扩容 2 倍;线程不安全;并发用 ConcurrentHashMap,1.8 用 CAS + 锁首节点实现高并发;TreeMap 红黑树可排序;Hashtable 老旧低效不推荐。