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8、多线程情况下HashMap1.7在扩容时为什么会出现线程不安全？
11、HashMap为什么会出现ConcurrentModificationException？
14、ConcurrentHashMap的put方法实现流程
1、为什么HashMap要用数组加链表来实现？
为了将Entry（key-value键值对）放入数组中，首先会对Entry中的key进行一个hashCode的计算，计算出来的hashCode值与数组大小会进行一个indexFor方法的计算，得到在数组中的索引。如果数组在该索引位置为空，就将该Entry的引用地址放入数组索引位置。当需要将另一个Entry放入数组时，如果该索引位置已有内容，则将该Entry以链表形式与前一个Entry联系起来。在1.7中以头插法，即将新插入的Entry引用地址放入数组索引位置，同时产生一个新的指针next指向之前的Entry。1.8中使用尾插法，即将当前数组中存放的链表中最后一个Entry的指针next指向该新的Entry，该法需要遍历该数组索引位置的链表，以找到最后一个Entry。
2、HashMap的put方法的大致实现流程？
① 先判断该数组是否是空数组，如果是则初始化该数组；
② 判断key值是否为null，如果为null，则；如果不为null，则
③ 通过key可以的到一个hashCode，利用hashCode和数组长度，可以通过indexOf()得到在数组中的索引i；
④ 如果该索引位置有对象，则会遍历该位置上的链表，如果链表中有Entry对象的key相同，则视为更新value，并且会返回被更新的value，如果没有，则将该Entry添加到这个数组位置（七上八下）；
⑤ 如果元素添加进了数组，则modcount++，且会判断是否需要进行数组扩容（初始为16个，最多可以到2^30个）。
3、HashMap1.7的头插法是如何实现的？
将新插入的Entry引用地址放入数组索引位置，同时产生一个新的指针next指向之前的Entry。（保证当前链表的头节点一定要是数组该位置的元素）
例外题：1.8及之后的尾插法如何实现？（七上八下）
将当前数组中存放的链表中最后一个Node的指针next指向该新的Node，该法需要遍历该数组索引位置的链表，以找到最后一个Node。
4、HashMap中数组的大小有什么特点？
默认大小为2^4，扩容以0当前大小的0.75倍为阈值，超过当前阈值就会进行扩容。数组大小一定是2的幂次方数。
5、HashMap中数组的大小为什么要是2的幂次方？
为了保证在计算数组索引时，不会导致数组中有部分的位置浪费，而另一部分数据过多，链表过长。
例如：若默认数组大小为17，按照当前的数组索引计算方式，假设hashCode值为0100 1111,16的二进制为0001 0000，那么通过与运算的结果为0000 0000，即0，确实没有越界，但是如果hashCode值为1110 1111、1110 0101等等数时，结果均为0，同样的也会有很多hashCode得到的结果为16，导致大部分的数据都以链表的形式保存在数组的头尾处，而其他地方被浪费。只有当数组大小为2的幂次方数时，才能让数组大小减1的结果的二进制的低四位全为1。
6、HashMap中是如何计算数组下标的？
在源码中，return hashCode & (length-1);
是通过一个位运算来确定当前的数组下标的。
假设当前的hashCode为0101 0101，15的二进制为0000 1111，那么与运算后结果为0000 0101，转为十进制为5。
可以发现结果的第四位与hashCode值的低四位相同，那么可以推论：得到的地址的大小在0000-1111的范围内，即0-15，绝对在数组大小的范围内，不会越界。
不用取余运算用位运算的原因是，位运算的运算速度更快，性能更好。
7、HashMap1.7是如何进行扩容的？
默认的扩容因子为0.75，即以当前数组大小的0.75为阈值。当当前数组内已经存了阈值个数的元素，且新加入的元素放入的位置已经有元素的时候，就要进行扩容。如果当前数组内已经存了阈值个数的元素，但是新加入的元素放入的位置为空，也不会扩容。
在将老数组内的数转移到新数组的过程中，数组索引的变化也有规律。规律为：新数组的索引 = 老数组的索引 +老数组的大小或者与老数组索引一样
例外题：HashMap在1.8与1.7的区别？
首先1.8中，创建数组的时间与1.7版本不同，1.7是在new HashMap()时就已经创建数组，而1.8是在第一次添加元素，即put()时创建数组；其次1.8的底层数组是Node，而不是Entry；再有就是1.7的底层结构为数组加链表，而1.8的底层结构为数组加链表加红黑树。当数组某一索引位置上的元素以链表存在的数据个数大于2^3个且当前数组大小大于2^8时，该索引位置上的所有数据由链表改为红黑树存储。
8、多线程情况下HashMap1.7在扩容时为什么会出现线程不安全？
主要在转移元素时会产生线程不安全的问题，会出现循环链表的问题。
即在扩容时，如果有两个线程同时对一个数组扩容，可能会发生一个线程暂停运行，另一个线程继续执行直至程序结束，而先前暂停的线程此时重新运行时，就会导致两个问题，第一个是链表数据的缺失，第二个是产生循环链表。其实就是暂停的线程已经不从原数组取元素，而是向先走完的线程中已经扩容完的数组取元素。
而在1.8中，由于对HashMap进行了优化，采取了尾插法，因此不会出现环形链表的情况，但是依旧是线程不安全。
9、HashMap1.7的rehash底层如何实现？
rehash为重新计算key所对应的hashCode的大小。
在底层源码中，初始的hashSeed=0，因此currentAltHashing为false。由于该方法返回的switching决定了是否要使用rehash方法，即switching为true时重新计算，而switching是由异或运算得到的，因此useAltHashing必须为true，这种情况下hashSeed才会重新赋值，而后才会进入rehash方法，重新计算hashCode。
那么useAltHashing何时为true呢？可以看到与传入的数组容量有关，当数组容量大于等于后面的这个值时，useAltHashing就为true。后面这个值的大小可以自行更改，默认为Integer.Max_VALUE。
10、HashMap中的modCount表示什么意思？
表示修改次数的意思。
对HashMap进行增删改的操作时，modCount都会自加，记录修改次数。
11、HashMap为什么会出现ConcurrentModificationException？
该异常为并发修改异常。
HashMap本身就不是线程安全的。
底层源码中设置当expectModCount != modCount时，就会报ConcurrentModificationException。上面例子中，在遍历开始前modCount = 2，而在下方的循环中产生了两个线程，当循环内部出现对于HashMap的修改时（线程2），modCount就会加1，与另一遍历的线程1中保存的expectModCount发生了冲突，因此会产生错误。
12、HashMap线程不安全体现在哪？
1.8在多线程环境下会发生数据覆盖的情况。
if ((p = tab[i = (n – 1) & hash]) == null)如果没有hash碰撞则会直接插入元素。
如果线程A和线程B同时进行put操作，刚好这两条不同的数据hash值一样，并且该位置数据为null，所以这线程A、B都会进入上面的代码。若线程A进入后还未进行数据插入时挂起，而线程B正常执行，从而正常插入数据，然后线程A获取CPU时间片，此时线程A不用再进行hash判断了，线程A会把线程B插入的数据给覆盖，发生线程不安全。
13、ConcurrentHashMap的底层原理实现
ConcurrentHashMap的底层实现在1.7和1.8中是不同的。
1.7：
ConcurrentHashMap是由Segment数组结构和HashEntry数组结构组成，即把数组分为多个Segment，每个Segment里面是有多个Entry组成，每个Segment都有一把锁（因为Segment继承了ReentrantLock）。Segment默认为16，即并发度为16。
1.8：
ConcurrentHashMap选择了与HashMap相同的Node数组+链表+红黑树结构；使用了CAS+synchronized实现更加细粒度的锁。
为什么要使用synchronized替换ReentrantLock？
是因为synchronized已经被优化过了，并且synchronized有多种锁状态，除此之外，还能够减少内存开销。
14、ConcurrentHashMap的put方法实现流程
1.7：
首先调用put方法时，会对要放入的Entry对象的key进行hashCode的计算，得到结果后在对应的要放入的Segment的位置生成Segment对象；而后并不是直接放入Segment中，而是再次调用Segment对象的put方法，在该过程中就已经加了一层的锁，而后将该对象放入Segment对象中对应的Entry里。在多线程的情况下，使用Segment对象的put方法时，会先尝试获取锁，如果获取失败表明有其他线程存在竞争，那么就需要利用scanAndLockForPut()自旋获取锁。第一步：尝试自旋获取锁。第二步：如果重试的次数达到了MAX_SCAN_RETRIES则改为阻塞锁获取，保证能获取成功。
1.8：
首先是根据要放入的Node对象的可以进行hashCode的计算，而后找到对应的Node的位置，拿到首节点f，判断首节点f：如果首节点f为null，则通过CAS的方式进行添加；如果f.hash = MOVED = -1，说明有另一线程在扩容；如果都不满足，则synchronized锁住f节点，判断是链表还是红黑树，利用尾插法遍历插入。当Node中的链表长度达到8时，数组扩容或转为红黑树（与HashMap类似）。
需要注意的是
ConcurrentHashMap
是不支持
key
或
value
为
null
的。