Java集合面试题, Java 中 HashMap 的扩容机制是怎样的?

Step 1

Q:: Java 中 HashMap 的扩容机制是怎样的？

A:: HashMap 的扩容机制是在容量达到阈值（threshold）时进行的。默认情况下，HashMap 的初始容量是 16，负载因子（load factor）是 0.75。当 HashMap 中的元素数量超过容量 * 负载因子时，HashMap 会进行扩容。扩容时，容量翻倍，所有旧的键值对将被重新散列（rehash）到新的数组中。这一过程涉及到对旧数据结构的遍历和重新计算每个元素在新数组中的位置。

Step 2

Q:: HashMap 的初始容量和负载因子有什么作用？

A:: 初始容量决定了 HashMap 的初始存储空间大小，负载因子决定了在当前容量的多少比例上进行扩容。默认的初始容量是 16，默认的负载因子是 0.75。当 HashMap 中的元素数量超过容量 * 负载因子时，就会触发扩容。合理设置初始容量和负载因子可以优化 HashMap 的性能，减少扩容的次数。

Step 3

Q:: HashMap 的扩容过程是线程安全的吗？

A:: HashMap 的扩容过程不是线程安全的。在多线程环境下，如果没有适当的同步机制（如使用 ConcurrentHashMap），多线程同时扩容可能会导致数据丢失或死循环。因此，在并发场景中应使用线程安全的集合类。

Step 4

Q:: HashMap 和 ConcurrentHashMap 的区别是什么？

A:: HashMap 是非线程安全的，在多线程环境中使用可能会导致数据不一致或异常。而 ConcurrentHashMap 是线程安全的，它通过分段锁（Segment Lock）机制实现并发操作，提高了并发性能。同时，ConcurrentHashMap 不会在读取时加锁，只有在写入时才会加锁，从而提高了读操作的性能。