第四章（Map）

1. 用过哪些Map实现

HashMap、LinkedHashMap、ConcurrentHashMap

2.说一下HashMap和HashTable的区别

//HashMap：底层基于数组+链表，非线程安全，默认容量是16，允许有空的键和值
//Hashtable：基于哈希表实现，线程安全（加了synchronized），默认容量是11，不允许有null的键和值

3. 介绍一下hashCode()和equals()的使用场景

//hashcode：顶级类Object⾥⾯的⽅法，所有的类都是继承Object，返回是⼀个int类型的数，根据⼀定的hash规则(存储地址，字段，⻓度等)，映射成⼀个数组，即散列值//equals：顶级类Object⾥⾯的⽅法，所有的类都是继承Object，返回是⼀个boolean类型，根据⾃定义的匹配规则，⽤于匹配两个对象是否⼀样
//⼀般逻辑如下：  
//判断地址是否⼀样，⾮空判断和Class类型判断  
//强转  
//对象⾥⾯的字段⼀⼀匹配 //使⽤场景：对象⽐较、或者集合容器⾥⾯查重、⽐较、排序

4. HashMap和TreeMap应该怎么选择，使用场景？

//HashMap：散列桶（数组+链表），可以实现快速的存储和检索，但是里面的元素是无序的，适合在map中插入、删除和定位//TreeMap：存储结构是一个平衡二叉树-红黑树，可以自定义排序规则，要实现Comparator接口，能便捷的实现内部元素的各种排序，但是性能一般比HashMap差，适用于自然排序或自定义排序规则

5. Set和Map的关系

//核⼼就是不保存重复的元素，存储⼀组唯⼀的对象 
//set的每⼀种实现都是对应Map⾥⾯的⼀种封装
//HashSet对应的就是HashMap，treeSet对应的就是treeMap

6. 常见的Map排序规则是怎样的？

//按照添加顺序使⽤LinkedHashMap
//按照⾃然排序使⽤TreeMap
//⾃定义排序TreeMap(Comparetor c)

7. 如果需要线程安全且效率高的Map，应该怎么做？

//多线程环境下可以使用concurrent包下的ConcurrentHashMap，或者使用Collections.synchronizedMap()

8. 看过HashMap源码吗，介绍一下你了解的HashMap

//HashMap底层(数组+链表+红⿊树 jdk8才有红⿊树)
//数组中每⼀项是⼀个链表，即数组和链表的结合体
//Node[] table 是数组，数组的元素是Entry(Node继承Entry)，Entry元素是⼀个 key-value的键值对，它持有⼀个指向下个Entry的引⽤，table数组的每个Entry元素同时也作为当前Entry链表的⾸节点，也指向了该链表的下个Entry元素。在JDK1.8中，链表的⻓度⼤于8，链表会转换成红⿊树

9. 能否解释下什么是Hash碰撞？常见的解决办法有哪些，hashmap采样哪种方法？

//hash碰撞的意思是不同key计算得到的Hash值相同，需要放到同个bucket中
//常⻅的解决办法：链表法、开发地址法、再哈希法等
//HashMap采⽤的是链表法

10. 为什么要使用数组+链表+红黑树这几种数据结构？

//数组Node[] table，根据对象的key的hash值决定在数组⾥⾯是哪个节点
//链表的作⽤是解决hash冲突
//红⿊树，JDK8使⽤红⿊树来替代超过8个节点的链表，主要是查询性能的提升，从原来的O(n)到 O(logn), 通过hash碰撞，让HashMap不断产⽣碰撞，那么相同的key的位置的链表就会不断增⻓，当对这个Hashmap的相应位置进⾏查询的时候，就会循环遍历这个超级⼤的链表，性能就会下降，所以改⽤红⿊树

11. 为什么选择红黑树而不用其它树，为什么一开始不用红黑树，而是到8长度后转成红黑树

//⼆叉查找树在特殊情况下也会变成⼀条线性结构，和原先的链表存在⼀样的深度遍历问题，查找性能就会慢，使⽤红⿊树主要是提升查找数据的速度
//红⿊树是平衡⼆叉树的⼀种，插⼊新数据后会通过左旋，右旋、变⾊等操作来保持平衡，解决单链表查询深度的问题
//数据量少的时候操作数据，遍历线性表⽐红⿊树所消耗的资源少，且前期数据少,平衡⼆叉树保持平衡是需要消耗资源的，所以前期采⽤线性表，等到⼀定数之后变换到红⿊树

12. 说下hashmap的put和get的核心逻辑

put方法：
当你调用put(key, value)时，HashMap首先会根据key的hashCode计算出一个哈希值。
然后，通过哈希值和HashMap的容量找到对应的桶（数组位置）。
如果该桶为空，直接将键值对放入桶中；如果不为空，可能发生哈希冲突（不同的key有相同的哈希值），这时通常会使用链表或红黑树等数据结构来存储冲突的键值对。
如果链表长度过长（达到8个），会将链表转换为红黑树，以提高查询效率。get方法：
当你调用get(key)时，HashMap会根据key的hashCode计算出哈希值，并找到对应的桶。
如果桶为空，说明没有找到对应的键值对，返回null。
如果桶不为空，可能存在哈希冲突，HashMap会遍历桶内的链表或红黑树，找到匹配的key。
返回找到的value。
总体来说，HashMap的put和get操作都依赖于哈希值的计算和桶的管理。哈希表的设计使得在理想情况下，put和get的时间复杂度是常数级别的，即O(1)。不过，在发生哈希冲突时，需要通过链表或红黑树来处理，这可能会引入一些额外的复杂性。

13. 了解ConcurrentHashMap吗？为什么性能比hashtable高，说下原理

ConcurrentHashMap线程安全的Map, hashtable类基本上所有的⽅法都是采⽤synchronized 进⾏线程安全控制 ⾼并发情况下效率就降低 
ConcurrentHashMap是采⽤了分段锁的思想提⾼性能，锁粒度更细化

14. jdk1.7和1.8里面ConcurrentHashMap实现的区别有了解吗

JDK8之前，ConcurrentHashMap使⽤锁分段技术，将数据分成⼀段段存储，每个数据段配置⼀把锁，即segment类，这个类继承ReentrantLock来保证线程安全 
技术点：Segment+HashEntry JKD8的版本取消Segment这个分段锁数据结构，底层也是使⽤Node数组+链表+红⿊树，从⽽实现对每⼀段数据就进⾏加锁，也减少了并发冲突的概率，CAS(读)+Synchronized(写) 
技术点：Node+Cas+Synchronized