【大廠面試08期】談一談你對HashMap的理解？
阿新 • • 發佈：2020-06-17
# 摘要
HashMap的原理也是大廠面試中經常會涉及的問題，同時也是工作中常用到的Java容器，本文主要通過對以下問題進行分析講解，來幫助大家理解HashMap的原理。
1.HashMap新增一個鍵值對的過程是怎麼樣的？
2.為什麼說HashMap不是執行緒安全的？
3.為什麼要一起重寫hashCode()和equal()方法？
# HashMap新增一個鍵值對的過程是怎麼樣的？
這是網上找的一張流程圖，可以結合著步驟來看這個流程圖，瞭解新增鍵值對的過程。
## 1.初始化table
判斷table是否為空或為null，否則執行resize()方法（resize方法一般是擴容時呼叫，也可以呼叫來初始化table）。
## 2.計算hash值
根據鍵值key計算hash值。（因為hashCode是一個int型別的變數，是4位元組，32位，所以這裡會將hashCode的低16位與高16位進行一個異或運算，來保留高位的特徵，以便於得到的hash值更加均勻分佈）
```java
static final int hash(Object key) {
int h;
return (key == null) ？ 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
```
## 3.插入或更新節點
根據(n - 1) & hash計算得到插入的陣列下標i，然後進行判斷
### table[i]==null
那麼說明當前陣列下標下，沒有hash衝突的元素，直接新建節點新增。
### table[i].hash == hash &&(table[i]== key || (key != null && key.equals(table[i].key)))
判斷table[i]的首個元素是否和key一樣，如果相同直接更新value。
### table[i] instanceof TreeNode
判斷table[i] 是否為treeNode，即table[i] 是否是紅黑樹，如果是紅黑樹，則直接在樹中插入鍵值對。
### 其他情況
上面的判斷條件都不滿足，說明table[i]儲存的是一個連結串列，那麼遍歷連結串列，判斷是否存在已有元素的key與插入鍵值對的key相等，如果是，那麼更新value，如果沒有，那麼在連結串列末尾插入一個新節點。插入之後判斷連結串列長度是否大於8，大於8的話把連結串列轉換為紅黑樹。
## 4.擴容
插入成功後，判斷實際存在的鍵值對數量size是否超多了最大容量threshold(一般是陣列長度*負載因子0.75)，如果超過，進行擴容。
原始碼如下：
# 2.為什麼說HashMap不是執行緒安全的？
其實通過學習HashMap新增鍵值對的方法，我們可以看到整個方法內都沒有使用到鎖，所以一旦多線併發訪問，就有可能造成資料不一致的問題，
例如：
如果有兩個新增鍵值對的執行緒都執行到`if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)`這行語句，都對table變數進行陣列初始化，就會造成已經初始化好的陣列table被覆蓋，然後前面初始化的執行緒會將鍵值對新增到之前初始化的陣列中去，造成鍵值對丟失。
```java
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {