HashMap 抽背清单

一、 底层结构篇 (The Structure)

1. JDK 1.7 和 JDK 1.8 的底层数据结构有什么区别？关键词：JDK1.7=数组+链表；JDK1.8=数组+链表+红黑树
2. 为什么要引入红黑树？它是为了解决什么具体问题？关键词：解决哈希冲突导致的链表过长问题；查询复杂度从 O(N) 优化到 O(log N)
3. 链表转红黑树的阈值是多少？是只要链表长度 > 8 就立刻转吗？关键词：链表长度 > 8 且 数组容量 >= 64 (否则优先扩容)
4. 为什么选择红黑树而不是 AVL 树（平衡二叉树）？关键词：红黑树是“宽松平衡”，插入删除时旋转次数少，性能优于 AVL（严格平衡）

二、 核心机制篇 (The Mechanics)

1. HashMap 的默认初始容量是多少？为什么规定容量必须是 2 的幂次方？关键词：16；利用位运算 (n-1) & hash 快速求下标；保证散列均匀
2. Hash 索引是如何计算的？(数组下标 index 是怎么由 Key 算出来的？)关键词：Key.hashCode() ^ (h >>> 16) (扰动函数)；然后 (n - 1) & hash
3. 负载因子（Load Factor）为什么默认是 0.75？这个数字背后的逻辑是什么？关键词：泊松分布统计学结果；空间利用率与 Hash 冲突概率的最佳折中点
4. 请详细描述一下 put 方法的完整执行流程。关键词：算Hash -> 没冲突直接放 -> 有冲突看equals -> 覆盖或挂链表/树 -> 长度超阈值转树 -> 元素超阈值扩容

三、 扩容与性能篇 (Resizing)

1. 扩容（Resize）是什么时候触发的？(具体的判定公式是什么？)关键词：Current Size > Threshold (即 Capacity * 0.75)
2. 扩容的全过程是怎样的？JDK 1.8 在扩容时的数据搬运 (Rehash) 做了什么优化？关键词：新建 2 倍大小数组；1.8 不需要重新取余，通过高位 bit 判断（原位置 or 原位置+旧容量）
3. 为什么在《阿里巴巴 Java 开发手册》中建议在 new HashMap 时指定初始容量？关键词：避免频繁扩容带来的 Rehash 性能消耗；减少内存碎片

四、 键值设计篇 (Key & Value)

1. hashCode() 和 equals() 的关系是什么？关键词：Hash 决定桶的位置；Equals 决定是不是同一个对象（是否覆盖）
2. 如果你重写了 equals 但没重写 hashCode，在使用 HashMap 时会发生什么 Bug？关键词：存进去的数据取不出来（Hash 不同去了错误的桶）；内存泄漏
3. 为什么推荐用 String 或 Integer 这种不可变类作为 HashMap 的 Key？关键词：不可变保证 Hash 值稳定；内部缓存了 Hash 值不需要重复计算
4. 如果我非要用一个可变对象（如 Student）做 Key，后来我修改了它的属性，会发生什么后果？关键词：对象 HashCode 变了；导致在 Map 中“失联”（找不到原来的桶）

五、 并发与进化篇 (Concurrency)

1. HashMap 为什么是线程不安全的？(在 JDK 1.7 和 JDK 1.8 中分别表现为什么现象？)关键词：1.7 并发扩容导致环形链表（死循环）；1.8 并发 Put 导致数据覆盖（丢失）
2. ConcurrentHashMap 在 JDK 1.7 和 JDK 1.8 的实现原理有什么本质区别？关键词：1.7 使用 Segment 分段锁（粒度粗）；1.8 使用 CAS + synchronized 锁节点（粒度细）
3. 在 JDK 1.8 的 ConcurrentHashMap 中，什么时候使用 CAS？什么时候使用 synchronized？关键词：桶为空时用 CAS 占座；发生 Hash 冲突时用 synchronized 锁住链表头节点