hashmap的工作原理是近年來常見的j**a面試題。幾乎每個j**a程式設計師都知道hashmap，都知道**要用hashmap，知道hashtable和hashmap之間的區別，那麼為何這道面試題如此特殊呢？是因為這道題考察的深度很深。這題經常出現在高階或中高階面試中。投資銀行更喜歡問這個問題，甚至會要求你實現hashmap來考察你的程式設計能力。concurrenthashmap和其它同步集合的引入讓這道題變得更加複雜。讓我們開始探索的旅程吧！
「你用過hashmap嗎？」 「什麼是hashmap？你為什麼用到它？」
幾乎每個人都會回答「是的」，然後回答hashmap的一些特性，譬如hashmap可以接受null鍵值和值，而hashtable則不能；hashmap是非synchronized;hashmap很快；以及hashmap儲存的是鍵值對等等。這顯示出你已經用過hashmap，而且對它相當的熟悉。但是面試官來個急轉直下，從此刻開始問出一些刁鑽的問題，關於hashmap的更多基礎的細節。面試官可能會問出下面的問題：
「你知道hashmap的工作原理嗎？」 「你知道hashmap的get()方法的工作原理嗎？」
你也許會回答「我沒有詳查標準的j**a api，你可以看看j**a源**或者open jdk。」「我可以用google找到答案。」
但一些面試者可能可以給出答案，「hashmap是基於hashing的原理，我們使用put(key, value)儲存物件到hashmap中，使用get(key)從hashmap中獲取物件。當我們給put()方法傳遞鍵和值時，我們先對鍵呼叫hashcode()方法，返回的hashcode用於找到bucket位置來儲存entry物件。」這裡關鍵點在於指出，hashmap是在bucket中儲存鍵物件和值物件，作為map.entry。這一點有助於理解獲取物件的邏輯。如果你沒有意識到這一點，或者錯誤的認為僅僅只在bucket中儲存值的話，你將不會回答如何從hashmap中獲取物件的邏輯。這個答案相當的正確，也顯示出面試者確實知道hashing以及hashmap的工作原理。但是這僅僅是故事的開始，當面試官加入一些j**a程式設計師每天要碰到的實際場景的時候，錯誤的答案頻現。下個問題可能是關於hashmap中的碰撞探測(collision detection)以及碰撞的解決方法：
「當兩個物件的hashcode相同會發生什麼？」從這裡開始，真正的困惑開始了，一些面試者會回答因為hashcode相同，所以兩個物件是相等的，hashmap將會丟擲異常，或者不會儲存它們。然後面試官可能會提醒他們有equals()和hashcode()兩個方法，並告訴他們兩個物件就算hashcode相同，但是它們可能並不相等。一些面試者可能就此放棄，而另外一些還能繼續挺進，他們回答「因為hashcode相同，所以它們的bucket位置相同，『碰撞』會發生。因為hashmap使用鍊錶儲存物件，這個entry(包含有鍵值對的map.entry物件)會儲存在鍊錶中。」這個答案非常的合理，雖然有很多種處理碰撞的方法，這種方法是最簡單的，也正是hashmap的處理方法。但故事還沒有完結，面試官會繼續問：
「如果兩個鍵的hashcode相同，你如何獲取值物件？」面試者會回答：當我們呼叫get()方法，hashmap會使用鍵物件的hashcode找到bucket位置，然後獲取值物件。面試官提醒他如果有兩個值物件儲存在同乙個bucket，他給出答案:將會遍歷鍊錶直到找到值物件。面試官會問因為你並沒有值物件去比較，你是如何確定確定找到值物件的？除非面試者直到hashmap在鍊錶中儲存的是鍵值對，否則他們不可能回答出這一題。
其中一些記得這個重要知識點的面試者會說，找到bucket位置之後，會呼叫keys.equals()方法去找到鍊錶中正確的節點，最終找到要找的值物件。完美的答案！
如果你認為到這裡已經完結了，那麼聽到下面這個問題的時候，你會大吃一驚。「如果hashmap的大小超過了負載因子(load factor)定義的容量，怎麼辦？」除非你真正知道hashmap的工作原理，否則你將回答不出這道題。預設的負載因子大小為0.75，也就是說，當乙個map填滿了75%的bucket時候，和其它集合類(如arraylist等)一樣，將會建立原來hashmap大小的兩倍的bucket陣列，來重新調整map的大小，並將原來的物件放入新的bucket陣列中。這個過程叫作rehashing，因為它呼叫hash方法找到新的bucket位置。
如果你能夠回答這道問題，下面的問題來了：「你了解重新調整hashmap大小存在什麼問題嗎？」你可能回答不上來，這時面試官會提醒你當多執行緒的情況下，可能產生條件競爭(race condition)。
當重新調整hashmap大小的時候，確實存在條件競爭，因為如果兩個執行緒都發現hashmap需要重新調整大小了，它們會同時試著調整大小。在調整大小的過程中，儲存在鍊錶中的元素的次序會反過來，因為移動到新的bucket位置的時候，hashmap並不會將元素放在鍊錶的尾部，而是放在頭部，這是為了避免尾部遍歷(tail tr**ersing)。如果條件競爭發生了，那麼就死迴圈了。這個時候，你可以質問面試官，為什麼這麼奇怪，要在多執行緒的環境下使用hashmap呢？：）
我們可以使用自定義的物件作為鍵嗎？這是前乙個問題的延伸。當然你可能使用任何物件作為鍵，只要它遵守了equals()和hashcode()方法的定義規則，並且當物件插入到map中之後將不會再改變了。如果這個自定義物件時不可變的，那麼它已經滿足了作為鍵的條件，因為當它建立之後就已經不能改變了。
我們可以使用cocurrenthashmap來代替hashtable嗎？這是另外乙個很熱門的面試題，因為concurrenthashmap越來越多人用了。我們知道hashtable是synchronized的，但是concurrenthashmap同步效能更好，因為它僅僅根據同步級別對map的一部分進行上鎖。concurrenthashmap當然可以代替hashtable，但是hashtable提供更強的執行緒安全性。看看這篇部落格檢視hashtable和concurrenthashmap的區別。
我個人很喜歡這個問題，因為這個問題的深度和廣度，也不直接的涉及到不同的概念。讓我們再來看看這些問題設計哪些知識點：
hashmap的工作原理
hashmap基於hashing原理，我們通過put()和get()方法儲存和獲取物件。當我們將鍵值對傳遞給put()方法時，它呼叫鍵物件的hashcode()方法來計算hashcode，讓後找到bucket位置來儲存值物件。當獲取物件時，通過鍵物件的equals()方法找到正確的鍵值對，然後返回值物件。hashmap使用鍊錶來解決碰撞問題，當發生碰撞了，物件將會儲存在鍊錶的下乙個節點中。 hashmap在每個鍊錶節點中儲存鍵值對物件。
當兩個不同的鍵物件的hashcode相同時會發生什麼？ 它們會儲存在同乙個bucket位置的鍊錶中。鍵物件的equals()方法用來找到鍵值對。
HashMap工作原理
以前使用過很多次hashmap，但是對於其是如何實現的卻不是很了解，最近看了看hashmap的原始碼加上自己的理解寫了這篇文章方便以後回憶，寫得不好的地方請提醒。hashmap繼承了abstractmap類並且實現了map cloneable serializable三個介面。ps 並不是每乙個集合...
HashMap的工作原理
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HashMap的工作原理總結
hashmap的工作原理 hashmap基於hashing原理，我們通過put 和get 方法儲存和獲取物件。當我們將鍵值對傳遞給put 方法時，它呼叫鍵物件的hashcode 方法來計算hashcode，讓後找到bucket位置來儲存值物件。當獲取物件時，通過鍵物件的equals 方法找到正確的鍵...