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40、HashMap 中的 key 我们可以使用任何类作为 key 吗？
基础篇
37、有数组了为什么还要搞个 ArrayList 呢？
通常我们在使用的时候，如果在不明确要插入多少数据的情况下，普通数组就很尴尬了，因为你不知道需要初始化数组大小为多少，而 ArrayList 可以使用默认的大小，当元素个数到达一定程度
后，会自动扩容。
可以这么来理解：我们常说的数组是定死的数组，ArrayList 却是动态数组。
38、说说什么是 fail-fast？
fail-fast 机制是 Java 集合（Collection）中的一种错误机制。当多个线程对同一个集合的内容进行操作时，就可能会产生 fail-fast 事件。
例如：当某一个线程 A 通过 iterator 去遍历某集合的过程中，若该集合的内容被其他线程所改变
了，那么线程 A 访问集合时，就会抛出 ConcurrentModificationException 异常，产生 fail-fast 事件。这里的操作主要是指 add、remove 和 clear，对集合元素个数进行修改。
解决办法：建议使用“java.util.concurrent 包下的类”去取代“java.util 包下的类”。
可以这么理解：在遍历之前，把 modCount 记下来 expectModCount，后面 expectModCount 去和 modCount 进行比较，如果不相等了，证明已并发了，被修改了，于是抛出
ConcurrentModificationException 异常。
39、说说Hashtable 与 HashMap 的区别
本来不想这么写标题的，但是无奈，面试官都喜欢这么问 HashMap。
- 出生的版本不一样，Hashtable 出生于 Java 发布的第一版本 JDK 1.0，HashMap 出生于 JDK
1.2。
- 都实现了 Map、Cloneable、Serializable（当前 JDK 版本 1.8）。
- HashMap 继承的是 AbstractMap，并且 AbstractMap 也实现了 Map 接口。Hashtable 继承
Dictionary。
- Hashtable 中大部分 public 修饰普通方法都是 synchronized 字段修饰的，是线程安全的，
HashMap 是非线程安全的。
- Hashtable 的 key 不能为 null，value 也不能为 null，这个可以从 Hashtable 源码中的 put 方
法看到，判断如果 value 为 null 就直接抛出空指针异常，在 put 方法中计算 key 的 hash 值之
前并没有判断 key 为 null 的情况，那说明，这时候如果 key 为空，照样会抛出空指针异常。
- HashMap 的 key 和 value 都可以为 null。在计算 hash 值的时候，有判断，如果
key==null，则其 hash=0；至于 value 是否为 null，根本没有判断过。
- Hashtable 直接使用对象的 hash 值。hash 值是 JDK 根据对象的地址或者字符串或者数字算出
来的 int 类型的数值。然后再使用除留余数法来获得最终的位置。然而除法运算是非常耗费时
间的，效率很低。HashMap 为了提高计算效率，将哈希表的大小固定为了 2 的幂，这样在取
模预算时，不需要做除法，只需要做位运算。位运算比除法的效率要高很多。
- Hashtable、HashMap 都使用了 Iterator。而由于历史原因，Hashtable 还使用了
Enumeration 的方式。
- 默认情况下，初始容量不同，Hashtable 的初始长度是 11，之后每次扩充容量变为之前的
2n+1（n 为上一次的长度）而 HashMap 的初始长度为 16，之后每次扩充变为原来的两倍。
另外在 Hashtable 源码注释中有这么一句话：
Hashtable is synchronized. If a thread-safe implementation is not needed, it is recommended to use HashMap in place of Hashtable . If a thread-safe highly-
concurrent implementation is desired, then it is recommended to use
ConcurrentHashMap in place of Hashtable.
大致意思：Hashtable 是线程安全，推荐使用 HashMap 代替 Hashtable；如果需要线程安全高并发的话，推荐使用 ConcurrentHashMap 代替 Hashtable。
这个回答完了，面试官可能会继续问：HashMap 是线程不安全的，那么在需要线程安全的情况下还要考虑性能，有什么解决方式？
这里最好的选择就是 ConcurrentHashMap 了，但面试官肯定会叫你继续说一下
ConcurrentHashMap 数据结构以及底层原理等。
40、HashMap 中的 key 我们可以使用任何类作为 key 吗？
平时可能大家使用的最多的就是使用 String 作为 HashMap 的 key，但是现在我们想使用某个自定义类作为 HashMap 的 key，那就需要注意以下几点：
如果类重写了 equals 方法，它也应该重写 hashCode 方法。
类的所有实例需要遵循与 equals 和 hashCode 相关的规则。
如果一个类没有使用 equals，你不应该在 hashCode 中使用它。
咱们自定义 key 类的最佳实践是使之为不可变的，这样，hashCode 值可以被缓存起来，拥有更好的性能。不可变的类也可以确保 hashCode 和 equals 在未来不会改变，这样就会解决与可变相关的问题了。
41、HashMap 的长度为什么是 2 的 N 次方呢？
为了能让 HashMap 存数据和取数据的效率高，尽可能地减少 hash 值的碰撞，也就是说尽量把数据能均匀的分配，每个链表或者红黑树长度尽量相等。
我们首先可能会想到 % 取模的操作来实现。
下面是回答的重点哟：
取余（%）操作中如果除数是 2 的幂次，则等价于与其除数减一的与（&）操作（也就是说
hash % length == hash &(length - 1) 的前提是 length 是 2 的 n 次方）。并且，采用二进
制位操作 &，相对于 % 能够提高运算效率。
这就是为什么 HashMap 的长度需要 2 的 N 次方了。
42、HashMap 与 ConcurrentHashMap 的异同
- 都是 key-value 形式的存储数据；
- HashMap 是线程不安全的，ConcurrentHashMap 是 JUC 下的线程安全的；
- HashMap 底层数据结构是数组 + 链表（JDK 1.8 之前）。JDK 1.8 之后是数组 + 链表 + 红黑
树。当链表中元素个数达到 8 的时候，链表的查询速度不如红黑树快，链表会转为红黑树，红
黑树查询速度快；
- HashMap 初始数组大小为 16（默认），当出现扩容的时候，以 0.75 * 数组大小的方式进行扩
容；
- ConcurrentHashMap 在 JDK 1.8 之前是采用分段锁来现实的 Segment + HashEntry，
Segment 数组大小默认是 16，2 的 n 次方；JDK 1.8 之后，采用 Node + CAS + Synchronized
来保证并发安全进行实现。
