HashMap面试必问的数据结构相关知识 (2)

  HashMap 参考其他问题;
  LinkedHashMap 保存了记录的插入顺序,在用 Iterator 遍历时,先取到的记录肯定是先插入的;遍历比 HashMap 慢;
  TreeMap 实现 SortMap 接口,能够把它保存的记录根据键排序(默认按键值升序排序,也可以指定排序的比较器)

13.HashMap & TreeMap & LinkedHashMap 使用场景?

  一般情况下,使用最多的是 HashMap。
  HashMap:在 Map 中插入、删除和定位元素时;
  TreeMap:在需要按自然顺序或自定义顺序遍历键的情况下;
  LinkedHashMap:在需要输出的顺序和输入的顺序相同的情况下。

14.HashMap 和 HashTable 有什么区别?

  ①、HashMap 是线程不安全的,HashTable 是线程安全的;
  ②、由于线程安全,所以 HashTable 的效率比不上 HashMap;
  ③、HashMap最多只允许一条记录的键为null,允许多条记录的值为null,而 HashTable不允许;
  ④、HashMap 默认初始化数组的大小为16,HashTable 为 11,前者扩容时,扩大两倍,后者扩大两倍+1;
  ⑤、HashMap 需要重新计算 hash 值,而 HashTable 直接使用对象的 hashCode

15.Java 中的另一个线程安全的与 HashMap 极其类似的类是什么?同样是线程安全,它与 HashTable 在线程同步上有什么不同?

  ConcurrentHashMap 类(是 Java并发包 java.util.concurrent 中提供的一个线程安全且高效的 HashMap 实现)。
  HashTable 是使用 synchronize 关键字加锁的原理(就是对对象加锁);
  而针对 ConcurrentHashMap,在 JDK 1.7 中采用 分段锁的方式;JDK 1.8 中直接采用了CAS(无锁算法)+ synchronized。

16.HashMap & ConcurrentHashMap 的区别?

  除了加锁,原理上无太大区别。另外,HashMap 的键值对允许有null,但是ConCurrentHashMap 都不允许。

17.为什么 ConcurrentHashMap 比 HashTable 效率要高?

  HashTable 使用一把锁(锁住整个链表结构)处理并发问题,多个线程竞争一把锁,容易阻塞;

  ConcurrentHashMap 

JDK 1.7 中使用分段锁(ReentrantLock + Segment + HashEntry),相当于把一个 HashMap 分成多个段,每段分配一把锁,这样支持多线程访问。锁粒度:基于 Segment,包含多个 HashEntry。

JDK 1.8 中使用 CAS + synchronized + Node + 红黑树。锁粒度:Node(首结点)(实现 Map.Entry<K,V>)。锁粒度降低了。

18.针对 ConcurrentHashMap 锁机制具体分析(JDK 1.7 VS JDK 1.8)?

  JDK 1.7 中,采用分段锁的机制,实现并发的更新操作,底层采用数组+链表的存储结构,包括两个核心静态内部类 Segment 和 HashEntry。
    ①、Segment 继承 ReentrantLock(重入锁) 用来充当锁的角色,每个 Segment 对象守护每个散列映射表的若干个桶;
    ②、HashEntry 用来封装映射表的键-值对;
    ③、每个桶是由若干个 HashEntry 对象链接起来的链表

HashMap面试必问的数据结构相关知识

  JDK 1.8 中,采用Node + CAS + Synchronized来保证并发安全。取消类 Segment,直接用 table 数组存储键值对;当 HashEntry 对象组成的链表长度超过 TREEIFY_THRESHOLD 时,链表转换为红黑树,提升性能。底层变更为数组 + 链表 + 红黑树。

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