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Java容器-Map

程序员文章站 2022-06-16 23:41:15
...

Java容器-Map

AbstractMap

HashMap

/**
 * The default initial capacity - MUST be a power of two.
 */
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16

/**
 * The maximum capacity, used if a higher value is implicitly specified
 * by either of the constructors with arguments.
 * MUST be a power of two <= 1<<30.
 */
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

参考资料

Java8 HashMap源码分析
java8 HashMap源码 详细研读
Java 基础:hashCode方法
深入解析Java对象的hashCode和hashCode在HashMap的底层数据结构的应用
Java提高篇——equals()与hashCode()方法详解

Map的四种遍历方式

java中Map及Map.Entry详解

Map.Entry

Map是Java中的接口,Map.Entry是Map中的一个内部接口;
Map.Entry是Map声明的一个内部接口,此接口为泛型,定义为Entry<K,V>。它表示Map中的一个实体(一个key-value对)。接口中有getKey(),getValue方法。

遍历map的四种方法及Map.entry详解

Hashtable

HashMap

得到HashMap的长度

WeakHashMap

HashMap、Hashtable、ConcurrentHashMap

HashMap 的数据结构?

哈希表结构(链表散列:数组+链表)实现,结合数组和链表的优点。当链表长度超过 8 时,链表转换为红黑树。

/**
 * The table, initialized on first use, and resized as
 * necessary. When allocated, length is always a power of two.
 * (We also tolerate length zero in some operations to allow
 * bootstrapping mechanics that are currently not needed.)
 * 
 */
transient Node<K,V>[] table;

面试:HashMap 夺命二十一问!鸡哥都扛不住~ 问题1

HashMap 的工作原理?

HashMap 底层是 hash 数组和单向链表实现,数组中的每个元素都是链表,由 Node 内部类(实现 Map.Entry接口)实现,HashMap 通过 put & get 方法存储和获取。

存储对象时,将 K/V 键值传给 put() 方法:
①、调用 hash(K) 方法计算 K 的 hash 值,然后结合数组长度,计算得数组下标;
②、调整数组大小(当容器中的元素个数大于 capacity * loadfactor 时,容器会进行扩容resize 为 2n);
③、 i.如果 K 的 hash 值在 HashMap 中不存在,则执行插入,若存在,则发生碰撞;
ii.如果 K 的 hash 值在 HashMap 中存在,且它们两者 equals 返回 true,则更新键值对;
iii. 如果 K 的 hash 值在 HashMap 中存在,且它们两者 equals 返回 false,则插入链表的尾部(尾插法)或者红黑树中(树的添加方式)。(JDK 1.7 之前使用头插法、JDK 1.8 使用尾插法)(注意:当碰撞导致链表大于 TREEIFY_THRESHOLD = 8 时,就把链表转换成红黑树)

获取对象时,将 K 传给 get() 方法:
①、调用 hash(K) 方法(计算 K 的 hash 值)从而获取该键值所在链表的数组下标;
②、顺序遍历链表,equals()方法查找相同 Node 链表中 K 值对应的 V 值。

hashCode 是定位的,存储位置;equals是定性的,比较两者是否相等。
面试:HashMap 夺命二十一问!鸡哥都扛不住~ 问题2

HashMap 中两个对象的 hashcode 相同时会发生什么?

在 HashMap 中,当两个对象的 hashcode 相同时,这两个对象在哈希数组中的下标相同,会发生"哈希碰撞";当发生哈希碰撞时,这两个对象会被存储到数组下标对应的链表中。
HashMap面试必问的数据结构相关知识总结 3.当两个对象的 hashCode 相同会发生什么?

HashMap 是怎么解决哈希冲突的?

你知道 hash 的实现吗?为什么要这样实现?

为什么要用异或运算符?

HashMap为什么不直接使用hashCode()作为其哈希数组的下标?

hashcode() 方法的返回值是 int 类型,int 类型的取值范围为 -2^31 ~ 2^31 - 1,而 HashMap 的哈希数组的大小范围在 16~1^30;
很明显,hashcode() 方法生成的哈希值是大于 HashMap 的哈希数组的有效空间的,也就是说,通过 hashcode() 方法生成的哈希值可能落不到哈希数组的有效空间上,因此 HashMap 没有直接使用 hashcode() 的哈希值作为哈希数组的下标

不直接使用 hashcode()作为哈希数组的下标,那 HashMap 是怎么处理其哈希数组的下标的呢?

请你解释 HashMap 的容量为什么是2的n次幂?

那为什么是两次扰动呢?

Java集合必会14问(精选面试题整理) 6)HashMap为什么不直接使用hashCode()处理后的哈希值直接作为table的下标?

HashMap 的 table 的容量如何确定?loadFactor 是什么?该容量如何变化?这种变化会带来什么问题?

①、table 数组大小是由 capacity 这个参数确定的,默认是16,也可以构造时传入,最大限制是1<<30;
②、loadFactor 是装载因子,主要目的是用来确认table 数组是否需要动态扩展,默认值是0.75,比如table 数组大小为 16,装载因子为 0.75 时,threshold 就是12,当 table 的实际大小超过 12 时,table就需要动态扩容;
③、扩容时,调用 resize() 方法,将 table 长度变为原来的两倍(注意是 table 长度,而不是 threshold)
④、如果数据很大的情况下,扩展时将会带来性能的损失,在性能要求很高的地方,这种损失很可能很致命。

HashMap中put()方法的过程?

  1. 调用 hash() 方法获取 key 对应的 hash 值,并根据 hash 值计算数组下标;
  2. 如果没有出现哈希冲突,则直接放入数组;
    如果出现哈希冲突,则判断结点的 key 是否已存在,如果节点已存在,则替换其value;
    如果出现哈希冲突,则判断节点的 key 是否已存在,如果节点不存在, 则以尾插法放在链表后面;
    如果元素个数超过阀值( TREEIFY THRESHOLD==8),就把链表转成红黑树;如果元素个数低于6,就把红黑树转回链表;
  3. 如果 hash 数组大小大于 threshold,则调用 resize() 方法进行扩容;

HashMap 中 put() 方法源代码如下:

/**
 * The next size value at which to resize (capacity * load factor).
 *
 * @serial
 */
// (The javadoc description is true upon serialization.
// Additionally, if the table array has not been allocated, this
// field holds the initial array capacity, or zero signifying
// DEFAULT_INITIAL_CAPACITY.)
int threshold;

/**
 * Associates the specified value with the specified key in this map.
 * If the map previously contained a mapping for the key, the old
 * value is replaced.
 *
 * @param key key with which the specified value is to be associated
 * @param value value to be associated with the specified key
 * @return the previous value associated with <tt>key</tt>, or
 *         <tt>null</tt> if there was no mapping for <tt>key</tt>.
 *         (A <tt>null</tt> return can also indicate that the map
 *         previously associated <tt>null</tt> with <tt>key</tt>.)
 */
public V put(K key, V value) {
	// 1.1 调用 hash 方法计算 key 对应的 hash 值
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}

/**
 * Implements Map.put and related methods
 *
 * @param hash hash for key
 * @param key the key
 * @param value the value to put
 * @param onlyIfAbsent if true, don't change existing value
 * @param evict if false, the table is in creation mode.
 * @return previous value, or null if none
 */
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
               boolean evict) {
    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
        n = (tab = resize()).length;
    // 1.2 根据 hash 值计算数组下标
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)		// 2.1 如果没有出现 hash 冲突,则直接放入数组
        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
    else {	// 如果出现 hash 冲突
        Node<K,V> e; K k;
        if (p.hash == hash &&	// 2.2 如果节点的 key 已存在,则替换其 value
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            e = p;	
        else if (p instanceof TreeNode)	// 直接将节点放入红黑树
            e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
        else {	// 2.3 如果出现 hash 冲突,则以尾插法放在链表后面
            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                if ((e = p.next) == null) {
                    p.next = newNode(hash, key, value, null);
                    // 2.4 如果元素个数大于 8,则将链表转换为红-黑树;
                    // 如果元素个数小于6,则将红-黑树转回链表(扩容时判断并操作);
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                        treeifyBin(tab, hash);
                    break;
                }
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    break;
                p = e;
            }
        }
        if (e != null) { // existing mapping for key
            V oldValue = e.value;
            if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                e.value = value;
            afterNodeAccess(e);
            return oldValue;
        }
    }
    ++modCount;

	// 3. 如果 hash 数组大小大于 threshold, 则调用 resize() 方法进行扩容
    if (++size > threshold)
        resize();
    afterNodeInsertion(evict);
    return null;
}

面试:HashMap 夺命二十一问!鸡哥都扛不住~ 问题7

Hash数组扩容的过程?

创建一个新的数组,其容量为旧数组的两倍,并重新计算旧数组中结点的存储位置。结点在新数组中的位置只有两种,原下标位置或原下标+旧数组的大小。

/**
 * Initializes or doubles table size.  If null, allocates in
 * accord with initial capacity target held in field threshold.
 * Otherwise, because we are using power-of-two expansion, the
 * elements from each bin must either stay at same index, or move
 * with a power of two offset in the new table.
 *
 * @return the table
 */
final Node<K,V>[] resize() {
    Node<K,V>[] oldTab = table;
    int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
    int oldThr = threshold;
    int newCap, newThr = 0;
    if (oldCap > 0) {
        if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
            threshold = Integer.MAX_VALUE;
            return oldTab;
        }
        // 扩容为原数组的 2 倍大小
        else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                 oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
            newThr = oldThr << 1; // double threshold
    }
    else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
        newCap = oldThr;
    else {               // zero initial threshold signifies using defaults
        newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
        newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
    }
    if (newThr == 0) {
        float ft = (float)newCap * loadFactor;
        newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                  (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
    }
    threshold = newThr;
    @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
        Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
    table = newTab;
    if (oldTab != null) {
        for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
            Node<K,V> e;
            if ((e = oldTab[j]) != null) {
                oldTab[j] = null;
                if (e.next == null)
                    newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                else if (e instanceof TreeNode)
                    ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                else { // preserve order
                    Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
                    Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
                    Node<K,V> next;
                    do {
                        next = e.next;
                        if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                            if (loTail == null)
                                loHead = e;
                            else
                                loTail.next = e;
                            loTail = e;
                        }
                        else {
                            if (hiTail == null)
                                hiHead = e;
                            else
                                hiTail.next = e;
                            hiTail = e;
                        }
                    } while ((e = next) != null);
                    if (loTail != null) {
                        loTail.next = null;
                        newTab[j] = loHead;
                    }
                    if (hiTail != null) {
                        hiTail.next = null;
                        newTab[j + oldCap] = hiHead;
                    }
                }
            }
        }
    }
    return newTab;
}

HashMap 和 HashTable 有什么区别?

1. 线程安全性不同

HashMap 是线程不安全的,而Hashtable 是线程安全的;
HashMap 是 1.2 版本开始加入 JDK 的,是线程不安全的 Map 接口的实现类,具体体现为 HashMap 中的所有方法都没有使用 synchronized 进行修饰;
Hashtable 是 1.0 版本开始加入 JDK 的,是线程安全的 Map 接口的实现类,具体体现为 Hashtable 中的所有方法都有使用 synchronized 进行修饰;

2. 效率不同

由于线程安全,所以 HashTable 的效率比不上 HashMap;
由于线程安全,Hashtable 中的所有方法都有使用 synchronized 进行修饰,而 HashMap 中的所有方法都没有使用 synchronized 进行修饰;synchronized 虽然可以保证线程的安全性,但是其性能消耗较大,因此,Hashtable 相对 HashMap 来说性能更差;

3. Hash 数组初始化大小不同

HashMap 默认初始话大小为16,而 Hashtable 默认初始化大小为 11;
HashMap 默认初始化大小如下:

/**
 * The default initial capacity - MUST be a power of two.
 */
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16

Hashtable 默认初始化大小如下:

/**
 * Constructs a new, empty hashtable with a default initial capacity (11)
 * and load factor (0.75).
 */
public Hashtable() {
    this(11, 0.75f);
}

4. Hash 数组扩容大小不同

HashMap 扩容时,resize 为原大小的 2 倍;Hashtable 扩容时,rehash 为原大小的 2 倍+1;
HashMap 扩若时大小如下:

/**
 * Initializes or doubles table size.  If null, allocates in
 * accord with initial capacity target held in field threshold.
 * Otherwise, because we are using power-of-two expansion, the
 * elements from each bin must either stay at same index, or move
 * with a power of two offset in the new table.
 *
 * @return the table
 */
final Node<K,V>[] resize() {
    Node<K,V>[] oldTab = table;
    int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
    int oldThr = threshold;
    int newCap, newThr = 0;
    if (oldCap > 0) {
        if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
            threshold = Integer.MAX_VALUE;
            return oldTab;
        }
		// HashMap 扩容时,扩容为原大小的 2 倍        
        else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                 oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
            newThr = oldThr << 1; // double threshold
    }
    else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
        newCap = oldThr;
    else {               // zero initial threshold signifies using defaults
        newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
        newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
    }

	// ......
	// ......
	// ......

    return newTab;
}

Hashtable 扩若时大小如下:

/**
 * Increases the capacity of and internally reorganizes this
 * hashtable, in order to accommodate and access its entries more
 * efficiently.  This method is called automatically when the
 * number of keys in the hashtable exceeds this hashtable's capacity
 * and load factor.
 */
@SuppressWarnings("unchecked")
protected void rehash() {
    int oldCapacity = table.length;
    Entry<?,?>[] oldMap = table;

	// Hashtable 扩容时扩容为原大小的 2倍+1
    // overflow-conscious code
    int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1;
    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) {
        if (oldCapacity == MAX_ARRAY_SIZE)
            // Keep running with MAX_ARRAY_SIZE buckets
            return;
        newCapacity = MAX_ARRAY_SIZE;
    }
    Entry<?,?>[] newMap = new Entry<?,?>[newCapacity];

	// ......
	// ......
	// ......
}

5. 放入对象时,hashcode 的获取方式不同

在放入对象时,HashMap 会重新计算 hash 值,而 Hashtable 直接使用对象的 hashcode 作为 hash 值;
HashMap 放入对象时 hashcode 的获取方式如下:

/**
 * Associates the specified value with the specified key in this map.
 * If the map previously contained a mapping for the key, the old
 * value is replaced.
 *
 * @param key key with which the specified value is to be associated
 * @param value value to be associated with the specified key
 * @return the previous value associated with <tt>key</tt>, or
 *         <tt>null</tt> if there was no mapping for <tt>key</tt>.
 *         (A <tt>null</tt> return can also indicate that the map
 *         previously associated <tt>null</tt> with <tt>key</tt>.)
 */
public V put(K key, V value) {
	// 在放入对象时,HashMap 会重新计算 hash 值
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}

Hashtable 放入对象时 hashcode 的获取方式如下:

private void addEntry(int hash, K key, V value, int index) {
    modCount++;

    Entry<?,?> tab[] = table;
    if (count >= threshold) {
        // Rehash the table if the threshold is exceeded
        rehash();

		// 在放入对象时,Hashtable 直接使用对象的 hashcode 作为 hash 值
        tab = table;
        hash = key.hashCode();
        index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
    }

    // Creates the new entry.
    @SuppressWarnings("unchecked")
    Entry<K,V> e = (Entry<K,V>) tab[index];
    tab[index] = new Entry<>(hash, key, value, e);
    count++;
}

6. 放入对象时,键-值为空情况不同

HashMap最多只允许一条记录的键为null,允许多条记录的值为null,而 Hashtable不允许键-值为空;
放入对象时,HashMap 的键-值要求如下:

/**
 * Associates the specified value with the specified key in this map.
 * If the map previously contained a mapping for the key, the old
 * value is replaced.
 * 
 * 放入对象时,HashMap 的键-值都可为空
 *
 * @param key key with which the specified value is to be associated
 * @param value value to be associated with the specified key
 * @return the previous value associated with <tt>key</tt>, or
 *         <tt>null</tt> if there was no mapping for <tt>key</tt>.
 *         (A <tt>null</tt> return can also indicate that the map
 *         previously associated <tt>null</tt> with <tt>key</tt>.)
 */
public V put(K key, V value) {
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}

放入对象时,Hashtable 的键-值要求如下:

/**
 * Maps the specified <code>key</code> to the specified
 * <code>value</code> in this hashtable. Neither the key nor the
 * value can be <code>null</code>. <p>
 * 
 * 放入对象时,Hashtable 的键-值都不能为空
 * 
 * The value can be retrieved by calling the <code>get</code> method
 * with a key that is equal to the original key.
 *
 * @param      key     the hashtable key
 * @param      value   the value
 * @return     the previous value of the specified key in this hashtable,
 *             or <code>null</code> if it did not have one
 * @exception  NullPointerException  if the key or value is
 *               <code>null</code>
 * @see     Object#equals(Object)
 * @see     #get(Object)
 */
public synchronized V put(K key, V value) {}

参考资料

面试:HashMap 夺命二十一问!鸡哥都扛不住~ 问题14

HashMap,LinkedHashMap,TreeMap 有什么区别?

HashMap 参考其他问题;
LinkedHashMap 保存了记录的插入顺序,在用 Iterator 遍历时,先取到的记录肯定是先插入的;遍历比 HashMap 慢;
TreeMap 实现 SortMap 接口,能够把它保存的记录根据键排序(默认按键值升序排序,也可以指定排序的比较器)
HashMap面试必问的数据结构相关知识总结 问题12

HashMap & TreeMap & LinkedHashMap 使用场景?

一般情况下,使用最多的是 HashMap。
HashMap:在 Map 中插入、删除和定位元素时;
TreeMap:在需要按自然顺序或自定义顺序遍历键的情况下;
LinkedHashMap:在需要输出的顺序和输入的顺序相同的情况下。
HashMap面试必问的数据结构相关知识总结 问题13

Java 中另一个线程安全的、与 HashMap 极其类似的类是什么?同样是线程安全,它与 Hashtable 在线程同步上有什么不同?

Java 中另一个与 HashMap 极其相似并且线程安全的类是 ConcurrentHashMap 类。
ConcurrentHashMap 与 Hashtable 的不同主要体现在加锁的方式上:
Hashtable 是使用 synchronized 关键字进行加锁,性能较差;
而 ConcurrentHashMap 在 JDK 1.7 中采用的是分段锁,在 JDK 1.8 中采用的是CAS(比较交换)+ synchronized。
HashMap面试必问的数据结构相关知识总结 问题15

HashMap 与 ConcurrentHashMap 的区别?

1. 线程安全性不同

HashMap 是线程不安全的,而 ConcurrentHashMap 是线程安全的;
HashMap 中没有使用任何加锁手段保证线程安全性,而 ConcurrentHashMap 在 JDK1.7 中主要使用分段锁进行加锁,在 JDK1.8 中主要使用 CAS(比较交换) + synchronized 进行加锁;
ConcurrentHashMap 在 JDK1.8 中使用 CAS + synchronized 加锁的源码如下:

/**
 * Maps the specified key to the specified value in this table.
 * Neither the key nor the value can be null.
 *
 * <p>The value can be retrieved by calling the {@code get} method
 * with a key that is equal to the original key.
 *
 * @param key key with which the specified value is to be associated
 * @param value value to be associated with the specified key
 * @return the previous value associated with {@code key}, or
 *         {@code null} if there was no mapping for {@code key}
 * @throws NullPointerException if the specified key or value is null
 */
public V put(K key, V value) {
    return putVal(key, value, false);
}

/** Implementation for put and putIfAbsent */
final V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent) {
    if (key == null || value == null) throw new NullPointerException();
    int hash = spread(key.hashCode());
    int binCount = 0;
    for (Node<K,V>[] tab = table;;) {
        Node<K,V> f; int n, i, fh;
        if (tab == null || (n = tab.length) == 0)
            tab = initTable();
        else if ((f = tabAt(tab, i = (n - 1) & hash)) == null) {
        	// ConcurrentHashMap 中使用 CAS 保证线程安全性的场景
            if (casTabAt(tab, i, null,
                         new Node<K,V>(hash, key, value, null)))
                break;                   // no lock when adding to empty bin
        }
        else if ((fh = f.hash) == MOVED)
            tab = helpTransfer(tab, f);
        else {
            V oldVal = null;
            // ConcurrentHashMap 中使用 synchronized 关键字进行加锁的场景
            synchronized (f) {
                if (tabAt(tab, i) == f) {
                    if (fh >= 0) {
                        binCount = 1;
                        for (Node<K,V> e = f;; ++binCount) {
                            K ek;
                            if (e.hash == hash &&
                                ((ek = e.key) == key ||
                                 (ek != null && key.equals(ek)))) {
                                oldVal = e.val;
                                if (!onlyIfAbsent)
                                    e.val = value;
                                break;
                            }
                            Node<K,V> pred = e;
                            if ((e = e.next) == null) {
                                pred.next = new Node<K,V>(hash, key,
                                                          value, null);
                                break;
                            }
                        }
                    }
                    else if (f instanceof TreeBin) {
                        Node<K,V> p;
                        binCount = 2;
                        if ((p = ((TreeBin<K,V>)f).putTreeVal(hash, key,
                                                       value)) != null) {
                            oldVal = p.val;
                            if (!onlyIfAbsent)
                                p.val = value;
                        }
                    }
                }
            }
            if (binCount != 0) {
                if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD)
                    treeifyBin(tab, i);
                if (oldVal != null)
                    return oldVal;
                break;
            }
        }
    }
    addCount(1L, binCount);
    return null;
}

2. 放入对象时,键值对为空情况不同

放入对象时,HashMap 中键-值都可为空,而 ConcurrentHashMap 中键-值都不能为空;
放入对象时,HashMap 中键-值都可为空的源码如下:

/**
 * Associates the specified value with the specified key in this map.
 * If the map previously contained a mapping for the key, the old
 * value is replaced.
 * 
 * HashMap 中的键-值都可为空
 * 
 * @param key key with which the specified value is to be associated
 * @param value value to be associated with the specified key
 * @return the previous value associated with <tt>key</tt>, or
 *         <tt>null</tt> if there was no mapping for <tt>key</tt>.
 *         (A <tt>null</tt> return can also indicate that the map
 *         previously associated <tt>null</tt> with <tt>key</tt>.)
 */
public V put(K key, V value) {
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}

放入对象时,ConcurrentHashMap 中键-值都不可为空的源码如下:

/**
 * Maps the specified key to the specified value in this table.
 * Neither the key nor the value can be null.
 * 
 * ConcurrentHashMap 中键-值都不能为空
 * 
 * <p>The value can be retrieved by calling the {@code get} method
 * with a key that is equal to the original key.
 *
 * @param key key with which the specified value is to be associated
 * @param value value to be associated with the specified key
 * @return the previous value associated with {@code key}, or
 *         {@code null} if there was no mapping for {@code key}
 * @throws NullPointerException if the specified key or value is null
 */
public V put(K key, V value) {
    return putVal(key, value, false);
}

参考资料

HashMap面试必问的数据结构相关知识总结 问题16

17.为什么 ConcurrentHashMap 比 Hashtable 效率要高?

HashTable 使用一把锁(锁住整个链表结构)处理并发问题,多个线程竞争一把锁,容易阻塞;
ConcurrentHashMap JDK 1.7 中使用分段锁(ReentrantLock + Segment + HashEntry),相当于把一个 HashMap 分成多个段,每段分配一把锁,这样支持多线程访问。锁粒度:基于 Segment,包含多个 HashEntry。
JDK 1.8 中使用 CAS + synchronized + Node + 红黑树。锁粒度:Node(首结点)(实现 Map.Entry<K,V>)。锁粒度降低了。

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