HashMap幾乎是面試必問的知識，對於HashMap面試是你真的能從容面對嗎？相信如果你去面試知名互聯網公司的時候，決對不會只是問問你HashMap的數據結構這麼簡單的問題。我收集了最近老大在面試過程中關於HashMap常問的幾個問題：
1. 爲什麼HashMap是2的冪次方？
new HashMap(14);HashMap是由數組+鏈表（1.8還有紅黑樹）來實現的，那麼上面這行代碼它執行後，創建的數組大小是多少呢？
追蹤源碼可以看到它會執行這樣一個函數來返回數組大小的：
static final int tableSizeFor(int cap) {
int n = cap - 1;
n |= n >>> 1;
n |= n >>> 2;
n |= n >>> 4;
n |= n >>> 8;
n |= n >>> 16;
return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
}
圖解：
- 第一次右移並且或運算，可以保證從左到右第一位1後面再多出來一個1
- 第二次右移並且或運算，可以保證從左到右再多出兩個1
- 以此類推，因爲java中int值是4個字節，32位的，所以最後移16位的時候，足以保證2^32這種情況的出現；
-
通過這個函數的運算，可以將我們傳入的14運算得到16，也就是大於14的最小的2的n次冪。
上面說明了數組大小最後會保證是2的n次冪，那麼接下來說說爲什麼要保證是2的n次冪
static int indexFor(int h, int length) {
return h & (length-1);
}在jdk1.7的時候，在put元素時，會執行這樣一段代碼片段，它的用意就是數據長度與hashCode值取餘運算。那既然是取餘，爲什麼不直接用%號呢？是因爲位運算要比%運算高效很多。
那既然是&運算，又爲什麼非要保證length是2^n呢？
- 長度是2^n-1的話，可以保證&的結果是在hash表的大小範圍內；
- &運算與%取模的結果可以保證一致；
2. 爲什麼HashMap的擴容因子是0.75？
加載因子是非常重要的一塊，如果加載因子太大，假如爲1，那麼從空間利用率倒是上去了，但是時間效率就降低了。
如果加載因子太小，倒導致hashmap頻繁的擴容操作，每次擴容都非常耗性能；
好吧！說了就像沒說一樣，關於這個問題我也只能拋磚引玉；
其實是這樣的：
Because TreeNodes are about twice the size of regular nodes, we
* use them only when bins contain enough nodes to warrant use
* (see TREEIFY_THRESHOLD). And when they become too small (due to
* removal or resizing) they are converted back to plain bins. In
* usages with well-distributed user hashCodes, tree bins are
* rarely used. Ideally, under random hashCodes, the frequency of
* nodes in bins follows a Poisson distribution
* (http://en.wikipedia.org/wiki/Poisson_distribution) with a
* parameter of about 0.5 on average for the default resizing
* threshold of 0.75, although with a large variance because of
* resizing granularity. Ignoring variance, the expected
* occurrences of list size k are (exp(-0.5) * pow(0.5, k) /
* factorial(k)). The first values are:
*
* 0: 0.60653066
* 1: 0.30326533
* 2: 0.07581633
* 3: 0.01263606
* 4: 0.00157952
* 5: 0.00015795
* 6: 0.00001316
* 7: 0.00000094
* 8: 0.00000006
* more: less than 1 in ten million選擇0.75是空間和時間的一個折中，也並不是說，非必須是0.75，其它的編程語言也有配置成0.72的。
3. jdk1.7擴容時是怎麼產生死循環的？
void transfer(Entry[] newTable, boolean rehash) {
int newCapacity = newTable.length;
for (Entry<K,V> e : table) {
while(null != e) {
Entry<K,V> next = e.next;
if (rehash) {
e.hash = null == e.key ? 0 : hash(e.key);
}
int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
e.next = newTable[i];
newTable[i] = e;
e = next;
}
}
}說起這個話題，當時在網上找博客看是真沒有能看懂的，所以我儘量用圖的方式來表述
4. jdk1.8擴容時會產生死循環嗎？
Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
Node<K,V> next;
do {
next = e.next;
if ((e.hash & oldCap) == 0) {
if (loTail == null)
loHead = e;
else
loTail.next = e;
loTail = e;
}
else {
if (hiTail == null)
hiHead = e;
else
hiTail.next = e;
hiTail = e;
}
} while ((e = next) != null);
if (loTail != null) {
loTail.next = null;
newTab[j] = loHead;
}
if (hiTail != null) {
hiTail.next = null;
newTab[j + oldCap] = hiHead;
}看下方圖文分析：
所以，jdk1.8中的HashMap在擴容時就不會產生死鎖了！
5. 爲什麼是鏈表長度達到8時轉爲紅黑樹？
首先，TreeNode節點的佔用空間的大小是鏈表節點的兩倍，只有當容器達到8的時候才轉爲紅黑樹，爲什麼是8呢，在第二個問題中已經說明了，根據泊松分佈可以看出，鏈表節點是很難達到長度爲8的時候的，如果真有特殊情況達到8了，那麼纔將鏈表轉爲紅黑樹；
轉爲紅黑樹時還有個要求，就是hashMap中的元素個數達到64。
6. jdk1.8 HashMap是線程安全的嗎？
JDK1.8HashMap雖然能夠盡大的避免擴容時死循環問題，但是，HashMap仍然是線程不安全的，例如：線程A在put元素時，線程B進行擴容；
之所以不安全的原因是多線程會操作同一實例變化，導致變量狀態不一致；