1.HashMap怎么實現hashcode和equals

HashMap的數據結構是鏈表+數組，HashMap的數據結構類似于：

元素0->[hashCode=0,key.value=x1的數據] 元素1->[hashCode=1,key.value=y1的數據] ... 元素n->[hashCode=n,key.value=n1的數據]復制代碼

hashMap的put和get方法都會調用hashCode方法，如果兩個hashCode有沖突，再調用equals方法:

put()：會調用對象的hashCode()方法來計算hashcode，然后找到buchet（桶）位置來儲存對象，當獲取對象時，通過鍵對象的equals()方法找到正確的鍵值對，然后返回值對象。hashMap通過鏈表來解決沖突問題，如果發生碰撞，對象就會儲存在鏈表的下一節點。

get()：buchet（桶）里的第一個節點，直接命中；如果有沖突，則通過key.equals(k)去找對應的可以。

為什么要重寫hashCode()和equals()：

首先先來看一下equals:

public boolean equals(Object obj){return (this==obj); }復制代碼

是通過==來比較兩個對象的引用地址，Object的equals只是簡單的判斷是不是同一個實例，但如果我們需要比較邏輯上的相等，就需要重寫equals()方法，而涉及到HashMap的時候，重寫了equals()就需要重寫hashCode()方法。

2.concurrentHashMap怎么實現

采用了“分段鎖”的方式來確保線性安全，相比于HashTable，不會存在鎖競爭，可以有效的提高并發效率。

concurrentHashMap的主干是Segment數組

final Segment<K,V>[] segment;復制代碼

Segment繼承了ReentrantLock，所以它就是一種“可重入鎖”。在concurrentHashMap中一個Segment就相當于一個子哈希表，Segment里維護了一個HashEntry數組，在并發情況下，不需要考慮鎖的競爭。

#Segment: transient volatile HashEntry<K,V>[] table;復制代碼

一個ConcurrentHashMap維護一個Segment，一個Segment維護一個HashEntry，對于同一個Segment才考慮線程同步，不同Segment不需要考慮。

jdk7中：

put()：1.定位segment并確保定位的Segment已初始化 2.調用Segment的put方法

get()：get無需加鎖，由于其涉及的共享變量都使用volatile修飾，volatile可以保證內存可見性，所以不會讀取過期數據。

jdk8中：

put()：沿用了hashMap中的put，根據hash值計算這個新插入的點在table中的位置i，如果i位置是空的，直接放進去，否則進行判斷，如果i位置是樹節點，按照樹的方式插入新的節點，否則把i插入到鏈表的末尾，但是不允許key或value為null。

調用的是putVal方法

public V put(K key, V value) { return putVal(key, value, false);}復制代碼

final V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent) {if (key == null || value == null) throw new NullPointerException();int hash = spread(key.hashCode());// 計算key的hash值int binCount = 0;// 表示table中索引下標代表的鏈表或紅黑樹中的節點數量// 采用自旋方式，等待table第一次put初始化完成，或等待鎖或等待擴容成功然后再插入for (Node<K,V>[] tab = table;;) {// f節點標識table中的索引節點，可能是鏈表的head，也可能是紅黑樹的head// n:table的長度，i:插入元素在table的索引下標，fh : head節點的hash值Node<K,V> f; int n, i, fh;if (tab == null || (n = tab.length) == 0)// 第一次插入元素，先執行初始化tab = initTable();// 定位到的索引下標節點(head)為null，表示第一次在此索引插入，// 不加鎖直接插入在head之后，在casTabAt中采用Unsafe的CAS操作，保證線程安全else if ((f = tabAt(tab, i = (n - 1) & hash)) == null) {if (casTabAt(tab, i, null, new Node<K,V>(hash, key, value, null)))break; // no lock when adding to empty bin}// head節點為ForwadingNode類型節點，表示table正在擴容，鏈表或紅黑樹也加入到幫助擴容操作中else if ((fh = f.hash) == MOVED) tab = helpTransfer(tab, f);else {// 索引下標存在元素，且為普通Node節點，給head加鎖后執行插入或更新V oldVal = null;synchronized (f) {if (tabAt(tab, i) == f) {if (fh >= 0) {// 為普通鏈表節點，還記得之前定義的幾種常量Hash值嗎？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;// 插入新元素，每次插在單向鏈表的末尾，這點與Java7中不同（插在首部）if ((e = e.next) == null) {pred.next = new Node<K,V>(hash, key, value, null);break;}}}else if (f instanceof TreeBin) {// head為樹節點，按樹的方式插入節點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;}}}}// 鏈表節點樹超過閾值8，將鏈表轉換為紅黑樹結構if (binCount != 0) {if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD)treeifyBin(tab, i);if (oldVal != null)return oldVal;break;}}}// 如果是插入新元素，則將鏈表或紅黑樹最新的節點數量加入到CounterCells中addCount(1L, binCount);return null; }復制代碼

get()：

1、計算key的hash值，并定位table索引
2、若table索引下元素(head節點)為普通鏈表，則按鏈表的形式迭代遍歷。
3、若table索引下元素為紅黑樹TreeBin節點，則按紅黑樹的方式查找(find方法)。

public V get(Object key) {Node<K,V>[] tab; Node<K,V> e, p; int n, eh; K ek;int h = spread(key.hashCode());if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&(e = tabAt(tab, (n - 1) & h)) != null) {if ((eh = e.hash) == h) {// 普通鏈表if ((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek)))return e.val;}// hash值小于-1,即為紅黑樹，還記得之前定義的TreeBin節點的hash值嗎else if (eh < 0)return (p = e.find(h, key)) != null ? p.val : null;while ((e = e.next) != null) {// 匹配下一個鏈表元素if (e.hash == h &&((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek))))return e.val;}}return null; }復制代碼

3.volatile

volatile實現的是可見性，即一個線程的修改對另一個線程是可見的。也就是一個線程修改結果，另一個線程馬上能看到。

當把變量聲明為volatile類型后，編譯器與運行時都會注意到這個變量是共享的，因此不會將該變量上的操作與其他內存操作一起重排序，在訪問volatile變量時不會執行加鎖操作，因此也就不會使執行線程阻塞，因此volatile變量是一種比sychronized關鍵字更輕量級的同步機制。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的HashMap以及ConcurrentHashMap（volatile）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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