java HashMap相关

java中HashMap是使用最多的数据结构之一，也是面试java基础必问的问题之一。它有以下特性：
(1) 一般情况下查找的时间为O(1)，特殊情况下为O(n) (jdk7)
(2) 存储键值对（键是唯一的）
(3) 不支持并发

一、数据结构

为了实现特性(1)，HashMap使用了由数组和链表组成的hash表，这样在查找的时候根据key的hashCode值找到对应的桶（数组所在的下标），然后遍历桶找到对应的元素（key的equals()）

当HashMap中的元素到达一定数量时，为了满足条件(1)，需要进行扩容。为了明确扩容的条件，引入了装载因子（loadFactor），当size > capacity * loadFactor时进行扩容（resize）。但这解决不了HashMap最坏情况下查找变为O(n)，当元素key的hashCode都相同，插入的数据就都在同一个桶里面，此时HashMap退化为LinkList，在自定义对象的时候应该注意hashCode的定义。

二、循环链表

HashMap中的元素个数大于规定的阈值时，就会进行扩容，重新hash，并分配到相应的桶

    Entry<K,V> next = e.next;    int i = indexFor(e.hash, newCapacity);    e.next = newTable[i];    newTable[i] = e;    e = next;

在单线程情况下重新resize分配的过程如下：

在多线程情况下，resize过程容易出现环，下面就上图例子说明多线程情况下环形成的过程。
场景：两个线程同执行HashMap扩容操作
条件：当Thread1线程执行到上面代码片的第一行，cpu被另Thread2线程占用且执行完扩容操作，此时Thread1看到的HashMap数据结构为下图所示，接着Thread1继续执行扩容操作

结果：Thread1执行完毕，形成了如下图所示的环