Java7 HashMap源码深度解析与面试技巧
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更新于2024-11-17
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资源摘要信息:"Java7 HashMap源码深度解析"
Java 7版本中的HashMap是Java集合框架的核心组件之一,它实现了Map接口,用于存储键值对。HashMap允许使用null作为键和值,是非同步的,因此它可以被不同线程共享而不必进行额外的同步措施,但实际使用中可能会需要对其进行同步处理。HashMap在Java 7的实现中,包括以下几个重要的知识点:
1. **数据结构**:HashMap内部是通过数组加链表的方式实现的,数组中的每个位置称为桶(bucket),用于存储键值对。当链表长度超过一定阈值时,会将链表转换为红黑树以优化性能。
2. **哈希算法**:HashMap使用键的hashCode方法返回的哈希值来确定键值对在数组中的位置。Java 7中,HashMap的容量始终保持为2的幂次,这种设计有助于分散键值对,减少冲突。
3. **负载因子(Load Factor)**:负载因子定义了HashMap的容量达到多少时会进行扩容。默认负载因子是0.75,当HashMap中的元素数量超过容量乘以负载因子时,HashMap会进行扩容操作。
4. **扩容机制**:当HashMap中的元素数量超过其容量乘以负载因子时,HashMap会进行扩容操作,通常会将容量扩大为原来的两倍,并重新计算每个键值对的位置。
5. **线程安全**:虽然HashMap本身不是线程安全的,但它提供了对应的线程安全版本ConcurrentHashMap。在多线程环境下,使用ConcurrentHashMap可以避免HashMap的线程安全问题。
6. **迭代器的快速失败行为**:HashMap的迭代器是快速失败(fail-fast)的,如果在迭代过程中HashMap的结构发生变化,比如插入、删除操作,迭代器会立即抛出ConcurrentModificationException异常。
7. **键值对的存储**:HashMap内部通过entrySet来存储键值对,每个键值对都是一个Entry对象。Entry对象包含了键、值以及对下一个Entry对象的引用(链表结构时)。
8. **final类和方法的含义**:在Java中,使用final修饰的类不能被继承,使用final修饰的方法不能被重写,使用final修饰的变量必须在定义时或构造方法中进行初始化。例如String类被设计为final类,意味着不能有String类的子类。
9. **字符串池(String Pool)**:Java虚拟机中有一个特殊的区域叫做字符串池,用于存储字符串字面量。字符串字面量创建时,JVM首先会去字符串池中查找是否存在该字符串对象。如果池中不存在,则在字符串池中创建,如果存在,则直接引用池中的对象。
10. **字符串的创建方式**:在Java中,可以通过两种方式创建字符串对象。一种是通过字面值的方式,这种方式可以使得字符串对象在字符串池中创建,如果池中已有相同的字符串则直接返回地址引用,这有助于节省内存。另一种是使用new关键字创建字符串对象,这种方式会在堆中创建一个新的对象,无论字符串池中是否存在相同的字符串。
以上知识点涉及了Java 7中HashMap的基本原理、数据结构、哈希算法、负载因子和扩容机制等关键概念。同时,也解释了final关键字的使用、字符串不可变性的原因和字符串池的工作机制。在面试中,这些知识点都是基础且常考的部分,对应了"Interview:面试宝典"的标题,意在帮助面试者准备面试中可能遇到的问题。
2021-06-04 上传
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