Java7 HashMap源码深度解析与面试技巧

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。