面試爛的hashMap你真的懂嗎？

前言：HashMap是java工程師在面試過程中，碰到的概率極大的一道題，很大一部分人都是看了一些博客，記住一些答案，但是深究往往無法接招，本文就來扒一扒hashMap面試常見的點及源碼分析。

推薦分析目前爲止個人看過的分析hashMap比較好的文章。
Java 8系列之重新認識HashMap
沒有閱讀過的同學，可以先看一下這篇文章，對於hashMap的設計及原理有一個大概的瞭解，一遍不行；讀兩遍。

1、hashMap中提到了“當鏈表長度大於8時，鏈表默認轉化爲紅黑樹”，爲什麼鏈表長度爲8的時候轉化呢？

答：如果節點數量比較少遍歷鏈表速度也很快，沒必要轉成樹，而且樹還要多佔空間，那麼如何定一個臨界值呢？根據泊松分佈節點相同次數超過8個節點的概率大概是百萬分之一，再記錄增加概率也不會降低太多，最終得到一個臨界值是8，也就是說插入到hashMap中節點，真正需要轉化爲紅黑樹的其實是很少的情況。

我們可以看一下源碼做的統計：

	*
	* 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
	*

2、我們知道隨着同一個槽中節點的減少，紅黑樹可能會退化成鏈表，jdk中定義了該值爲6，爲什麼定義爲6，而不是7呢？

/**
  * 當紅黑樹元素個數小於6的時候，會從新退化爲鏈表。爲什麼？效率。
  */
static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;

答：鏈表查找的時間複雜度=$O(n/2)$，紅黑樹的查找時間複雜度是$O(logn)$，當n=8，紅黑樹的時間是2，鏈表的時間是4，紅黑樹優於鏈表。當n=6，鏈表查詢時間是3，紅黑樹是2.585，紅黑樹基本已經沒什麼優勢了，其實對於7也沒什麼優勢，但是如果選擇7會導致鏈化和樹化頻繁切換，所以間隔調兩個元素。5、6同理，但是總得敲定一個數呀。

3、爲什麼hashMap在擴容的時候，容量大小必須是$2^n$呢？
HashMap採用這種非常規設計，主要是爲了在取模和擴容時做優化，同時爲了減少衝突，HashMap定位哈希桶索引位置時，也加入了高位參與運算的過程。
擴容的時候，可以做到元素的新位置要麼是在原位置，要麼是在原位置再移動2次冪的位置。
hash值新增的那個bit是1還是0就好了，是0的話索引沒變，是1的話索引變成“原索引+oldCap”