谈谈对hashmap的理解

HashMap是一种基于哈希表实现的Map接口的集合类，它允许使用null值和null键，并且是非线程安全的。HashMap的底层实现是一个数组和链表结合的数据结构，通过哈希算法来确定元素在数组中的位置，从而实现快速的插入、删除和查找操作。HashMap的put方法的原理是先根据key的hashcode值计算出在数组中的位置，如果该位置没有元素则直接插入，如果该位置已经有元素了，则通过equals方法比较key是否相等，如果相等则覆盖原来的value，如果不相等则通过链表的方式将新元素插入到链表的末尾。而get方法的原理是先根据key的hashcode值计算出在数组中的位置，然后遍历该位置的链表，通过equals方法比较key是否相等，如果相等则返回对应的value，如果不相等则继续遍历链表，直到找到相等的key或者链表为空。

在使用HashMap时，需要注意的是放在HashMap中的元素如果是自定义对象的话都需要重写hashCode和equal方法，以保证能够正确地计算出元素在数组中的位置和比较元素是否相等。此外，HashMap是非线程安全的，如果需要在多线程环境下使用，可以考虑使用ConcurrentHashMap。

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请谈谈你对HashMap的理解

### 回答1：
HashMap 是 Java 中一种非常常用的数据结构，它是基于哈希表实现的一种键值对映射容器。

在 HashMap 中，每个元素都有一个唯一的键和一个对应的值。通过哈希函数对键进行散列，可以快速地在哈希表中定位到对应的值，因此 HashMap 具有非常高效的查找速度。

当往 HashMap 中添加元素时，它会根据键的哈希值计算出对应的桶(bucket)的位置，然后将键值对存储在桶中。如果多个键的哈希值相同，那么它们会被存储在同一个桶中，这时候需要通过链表或红黑树等数据结构来存储这些键值对，以避免哈希冲突。

HashMap 的常用操作包括添加元素、获取元素、删除元素等，其时间复杂度均为 O(1)。不过，当哈希表中的元素数量达到一定阈值时，为了避免哈希冲突过多而导致性能下降，HashMap 会自动进行扩容操作。

需要注意的是，由于哈希表是无序的，因此 HashMap 中的元素是没有顺序的。如果需要有序的键值对映射容器，可以考虑使用 TreeMap 等其他数据结构。

### 回答2：
HashMap是Java中常用的数据结构之一，它是一个键值对存储的集合。它的实现原理是基于哈希表，使用键的哈希码进行索引，能够快速地根据键找到对应的值。以下是我对HashMap的理解。

首先，HashMap允许使用null作为键和值，但是建议尽量避免使用null键，因为它在哈希表中的索引位置不确定，可能会导致性能下降。

其次，HashMap的put和get操作的时间复杂度都是O(1)，即常数时间复杂度。这是因为HashMap内部使用一个数组来存储元素，通过计算键的哈希码，将其映射到数组的索引位置，从而可以直接访问到对应的值，而不需要遍历整个集合。

另外，当HashMap的负载因子超过设定的阈值时，会触发扩容操作。扩容会重新计算键的哈希码，并重新分配数组，以提高HashMap的效率和容量。

需要注意的是，HashMap并不是线程安全的，如果多个线程同时对HashMap进行修改，可能会导致数据不一致。如果需要在多线程环境中使用HashMap，可以使用ConcurrentHashMap或者手动进行同步操作来保证线程安全。

此外，HashMap的遍历是无序的，因为它是根据键的哈希码来存储和访问数据的。如果需要有序的遍历，可以使用LinkedHashMap，它保持元素的插入顺序或访问顺序。

最后，使用HashMap时需要注意键的hashCode和equals方法的正确实现，以确保键的唯一性和正确的存取。

总的来说，HashMap是一个高效的数据结构，能够快速地根据键找到对应的值。我们可以利用它来实现缓存、查找等常见的功能。但是在使用过程中需要注意线程安全和哈希码等细节的处理，以避免潜在的问题。

### 回答3：
HashMap是Java中的一种数据结构，它实现了Map接口。它是基于哈希表的，使用键值对的方式存储数据。我对HashMap的理解主要有以下几点：

首先，HashMap使用哈希函数将存放的键映射到存储桶的索引上。这样可以通过键快速定位到存储的值，提高了数据的访问效率。不同的键可能会映射到相同的索引，这就是哈希碰撞。HashMap通过链表或红黑树的形式解决了哈希碰撞的问题，确保了高效的查找和插入操作。

其次，HashMap允许存放null值和null键。它使用equals()方法判断两个键是否相等，使用hashCode()方法计算键的哈希码。为了提高效率，好的HashMap应该具有良好的散列分布，即尽量避免哈希碰撞，使得键尽可能均匀地分布在各个存储桶中。

此外，HashMap是非线程安全的，不适用于多线程环境。如果需要在多线程环境下使用，可以考虑使用ConcurrentHashMap，它提供了线程安全的操作。

最后，HashMap的容量会根据实际存储的键值对数量动态扩容和收缩。当HashMap的大小超过负载因子与当前容量的乘积时，会自动扩容。扩容后，原有的键值对需要重新计算哈希码和存放到新的存储桶中，这会增加一定的开销。因此，在使用HashMap时，需要合理设置负载因子，避免频繁的扩容操作。

总之，HashMap是一种高效的数据结构，提供了快速的查找和插入操作。但是，需要注意其不是线程安全的，而且在使用时需要注意负载因子和散列分布的优化。

谈谈你理解的 HashMap，讲讲其中的 get put 过程。 1.8 做了什么优化？ 是线程安全的嘛？ 不安全会导致哪些问题？ 如何解决？有没有线程安全的并发容器？ ConcurrentHashMap 是如何实现的？ 1.7、1.8 实现有何不同？为什么这么做？

HashMap是一种键值对存储的数据结构。它基于哈希表实现，通过对key的哈希值进行计算来确定key在内存中的存储位置，从而实现快速的查找、插入和删除操作。

当我们向HashMap中添加一个键值对时，首先会根据key的哈希值计算出在数组中的位置，然后判断该位置是否已经有元素，如果没有，则直接将键值对放在该位置；如果有，则遍历该位置上的链表或红黑树，找到与要插入的key相同的节点，如果找到了，则更新该节点的值，否则在链表或红黑树的末尾添加一个新节点。

当我们从HashMap中获取一个键对应的值时，首先会根据key的哈希值计算出在数组中的位置，然后遍历该位置上的链表或红黑树，找到与要查找的key相同的节点，如果找到了，则返回该节点的值，否则返回null。

在1.8版本中，HashMap做了很多优化，其中包括：

1.使用红黑树代替链表：当某个桶中的链表长度超过阈值（默认为8）时，会将链表转化为红黑树，从而提高查找效率。

2.引入了树化阈值和树退化阈值：当桶中链表长度与树节点数在这两个阈值之间时，会根据桶中元素的数量决定是将红黑树转化为链表还是将链表转化为红黑树。

3.使用数组+链表+红黑树的存储结构：在1.8版本中，HashMap使用了数组+链表+红黑树的存储结构，不仅提高了查找效率，还减少了内存的占用。

HashMap是非线程安全的，如果多个线程同时对同一个HashMap进行修改，可能会导致数据不一致的情况。为了解决这个问题，可以使用线程安全的并发容器，如ConcurrentHashMap。

ConcurrentHashMap实现了分段锁的机制，将整个HashMap分成了多个Segment，每个Segment上都有一个独立的锁，只有获取锁的线程才能对该Segment进行修改。这样就可以在不影响其他Segment的情况下，让多个线程同时对不同的Segment进行操作，从而提高了并发性能。

在1.7版本中，ConcurrentHashMap使用了分段锁机制，但是所有Segment上的锁都是独占锁，无法支持读写并发。在1.8版本中，ConcurrentHashMap使用了读写锁机制，将Segment中的锁分为了读锁和写锁，从而支持了读写并发操作，提高了并发性能。