Java Map集合框架
二炮 人气:01、Map的实现
- HashMap
- Hashtable
- LinkedHashMap
- TreeMap
- ConcurrentHashMap
2、HashMap 和 Hashtable 的区别
- HashMap:底层是基于数组+链表实现,非线程安全的,默认容量是16、允许有空的健和值
- Hashtable:基于哈希表实现,线程安全的(加了synchronized锁),默认容量是11,不允许有空的健和值
3、介绍下对象的 hashCode()和equals(),使用场景
hashCode:
顶级类Object里面的方法,所有的类都是继承Object,返回是一个int类型的数
根据一定的hash规则(存储地址,字段,长度等),映射成一个数值,即散列值
@Override public int hashCode() { return Objects.hash(age,name,time); }
equals:
顶级类Object里面的方法,所有的类都是继承Object,返回是一个boolean类型
根据自定义的匹配规则,用于匹配两个对象是否一样,一般逻辑如下:
1、判断地址是否一样
2、非空判断 和 Class类型判断
3、强转
4、对象里面的字段一一匹配
@Override public boolean equals(Object obj) { if (obj == this) return true; if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false; User user = (User) obj; return age == user.age && Objects.equals(name, user.name) && Objects.equals(time, user.time); }
使用场景:对象比较、或者集合容器里面排重、比较、排序
4、HashMap和TreeMap应该怎么选择,使用场景
hashMap:
- 散列桶(数组+链表),可以实现快速的存储和检索,但是确实包含无序的元素,适用于在map中插入删除和定位元素
treeMap:
- 使用存储结构是一个平衡二叉树->红黑树,可以自定义排序规则,要实现Comparator接口
- 能便捷的实现内部元素的各种排序,但是一般性能比HashMap差,适用于安装自然排序或者自定义排序规则 (写过微信支付签名工具类就用这个类)
5、Set和Map的关系 TODO
核心就是不保存重复的元素,存储一组唯一的对象
set的每一种实现都是对应Map里面的一种封装,
HashSet对应的就是HashMap,treeSet对应的就是treeMap
- set:无序,不允许存在重复的元素
- list:有序,可以存在重复元素
- set 和 list 对比: 都是Collection的子接口,Collection是集合类;
- set 检查元素效率低下,删除和插入的效率高,插入和删除不会引起元素的位置变化;
- list 和数组类似,List可以动态增长,查找元素的效率较高,插入元素和删除元素效率低,因为会引起其他元素位置发生变化
- map: Map接口不是Collection接口的继承,而是从自己的用于维护键值对关联的接口层次结构入手,按定义,该接口描述了从不重复的键到值的映射
6、常见Map的排序规则是怎样的?
按照添加顺序使用LinkedHashMap,按照自然排序使用TreeMap,自定义排序 TreeMap(Comparetor c)
7、如果需要线程安全,且效率高的Map,应该怎么做?
- 多线程环境下可以用concurrent包下的ConcurrentHashMap,或者使用Collections.synchronizedMap(),
- ConcurrentHashMap虽然是线程安全,但是他的效率比Hashtable要高很多使用
- Collections.synchronizedMap包装后返回的map是加锁的
8、介绍下 HashMap
- HashMap底层(数组+链表+红黑树 jdk8才有红黑树),在JDK1.8中,链表的长度大于8,链表会转换成红黑树
- 数组中每一项是一个链表,即数组和链表的结合体
- Node<K,V>[] table
是数组,数组的元素是Entry(Node继承Entry),Entry元素是一个key-value的键值对,它持有一个指向下个Entry的引用,table数组的每个Entry元素同时也作为当前Entry链表的首节点,也指向了该链表的下个Entry元素
9、什么是Hash碰撞?常见的解决办法有哪些,hashmap采用哪种方法?
- hash碰撞的意思是不同key计算得到的Hash值相同,需要放到同个bucket中
- 常见的解决办法:链表法、开发地址法、再哈希法等
- HashMap采用的是链表法
10、HashMap底层是 数组+链表+红黑树,为什么要用这几类结构呢?
- 数组:Node<K,V>[] table ,根据对象的key的hash值确定在数组里面是哪个节点 - 链表:作用是解决hash冲突,将hash值一样的对象存在一个链表放在hash值对应的槽位
- 红黑树:JDK8使用红黑树来替代超过8个节点的链表,主要是查询性能的提升,从原来的O(n)到O(logn),
- 通过hash碰撞,让HashMap不断产生碰撞,那么相同key的位置的链表就会不断增长,
- 当对这个Hashmap的相应位置进行查询的时候,就会循环遍历这个超级大的链表,性能就会下降,所以改用红黑树
11、为什么选择红黑树而不用其他树,比如二叉查找树,为什么不一直开始就用红黑树,而是到8的长度后才变换
- 二叉查找树在特殊情况下也会变成一条线性结构,和原先的链表存在一样的深度遍历问题,查找性能就会慢,
- 使用红黑树主要是提升查找数据的速度,红黑树是平衡二叉树的一种,插入新数据后会通过左旋,右旋、变色等操作来保持平衡,解决单链表查询深度的问题
- 数据量少的时候操作数据,遍历线性表比红黑树所消耗的资源少,且前期数据少平衡二叉树保持平衡是需要消耗资源的,所以前期采用线性表,等到一定数之后变换到红黑树
12、了解ConcurrentHashMap吗?为什么性能比hashtable高,说下原理
- ConcurrentHashMap是线程安全的Map,因为hashtable类基本上所有的方法都是采用synchronized进行线程安全控制,高并发情况下效率就降低
- ConcurrentHashMap是采用了分段锁的思想提高性能,锁粒度更细化
13、jdk1.7和jdk1.8里面ConcurrentHashMap实现的区别有没了解
- JDK8之前,ConcurrentHashMap使用锁分段技术,将数据分成一段段存储,每个数据段配置一把锁,即segment类,这个类继承ReentrantLock来保证线程安全 【技术点:Segment + HashEntry】
- JKD8的版本取消Segment这个分段锁数据结构,底层也是使用Node数组+链表+红黑树,从而实现对每一段数据就行加锁,也减少了并发冲突的概率,CAS(读)+Synchronized(写)【技术点:Node + Cas + Synchronized】
总结
本篇文章就到这里了,希望能够给你带来帮助,也希望您能够多多关注的更多内容!
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