为什么面试要问 hashmap 的原理

我们都知道哪里要用HashMap,知道Hashtable和HashMap之间的区别,那么为何这道面试题如此特殊呢?是因为这道题考察的深度很深。这题经常出现在高级或中高级面试中。投资银行更喜欢问这个问题,甚至会要求你实现HashMap来考察你的编程能力。ConcurrentHashMap和其它同步集合的引入让这道题变得更加复杂。

1. 什么是HashMap?

HashMap可以接受null键值,而Hashtable则不能。HashMap是非synchronized,因此HashMap也很快。以及HashMap储存的是键值对。

 

2. 你知道HashMap和get()方法的工作原理吗?

HashMap是基于hashing的原理,我们使用put(key, value)存储对象到HashMap中,使用get(key)从HashMap中获取对象。当我们给put()方法传递键和值时,我们先对键调用hashCode()方法,返回的hashCode用于找到bucket位置来储存Entry对象。

这里关键点在于指出,HashMap是在bucket中储存键对象和值对象,作为Map.Entry。这一点有助于理解获取对象的逻辑。如果你没有意识到这一点,或者错误的认为仅仅只在bucket中存储值的话,你将不会回答如何从HashMap中获取对象的逻辑。这个答案相当的正确,也显示出面试者确实知道hashing以及HashMap的工作原理。

 

3. 当两个对象的hashcode相同会发生什么?

这个问题是关于HashMap中的碰撞探测(collision detection),因为hashcode相同,所以它们的bucket位置相同,‘碰撞’会发生。因为HashMap使用LinkedList存储对象,这个Entry(包含有键值对的Map.Entry对象)会存储在LinkedList中。

这个答案非常的合理,虽然有很多种处理碰撞的方法,这种方法是最简单的,也正是HashMap的处理方法。

 

4. 如果两个键的hashcode相同,你如何获取值对象?

当我们调用get()方法,HashMap会使用键对象的hashcode找到bucket位置,获取值对象。如果两个值对象存储在一个bucket中,将会遍历LinkedList直到调用keys.equals()方法去找到LinkedList中正确的节点,最终找到要找的值对象。(当程序通过 key 取出对应 value 时,系统只要先计算出该 key 的 hashCode() 返回值,在根据该 hashCode 返回值找出该 key 在 table 数组中的索引,然后取出该索引处的 Entry,最后返回该 key 对应的 value 即可。)

 

5. 如果HashMap的大小超过了负载因子(load factor)定义的容量,怎么办?

当一个map填满了75%的bucket时候,和其它集合类(如ArrayList等)一样,将会创建原来HashMap大小的两倍的bucket数组,来重新调整map的大小,并将原来的对象放入新的bucket数组中。这个过程叫作rehashing,因为它调用hash方法找到新的bucket位置。

 

6. 重新调整HashMap大小存在什么问题吗?

当重新调整HashMap大小的时候,确实存在条件竞争,因为如果两个线程都发现HashMap需要重新调整大小了,它们会同时试着调整大小。在调整大小的过程中,存储在LinkedList中的元素的次序会反过来,因为移动到新的bucket位置的时候,HashMap并不会将元素放在LinkedList的尾部,而是放在头部,这是为了避免尾部遍历(tail traversing)。如果条件竞争发生了,那么就死循环了。这个时候,你可以质问面试官,为什么这么奇怪,要在多线程的环境下使用HashMap呢?

转载:https://www.cnblogs.com/libra0920/p/6378082.html

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