大厂面试真题-说说jdk1.7和1.8的hashmap的区别以及各自的问题

JDK 1.7和JDK 1.8中的HashMap存在显著的区别，并且各自存在一些问题。以下是对两者的详细对比及问题分析：

一、区别

1. 底层数据结构：

   • JDK 1.7：HashMap的底层结构是由数组（也被称为“位桶”）和链表构成。当hash冲突时，不同的key映射到数组的同一位置，则形成链表。
   • JDK 1.8：HashMap的底层结构是数组+链表/红黑树。当链表长度超过一定阈值（默认为8）时，链表会转换为红黑树，以提高查询效率。

2. 初始化与扩容：

   • JDK 1.7：当哈希表为空时，会先调用inflateTable()初始化一个数组；扩容时是先扩容后插入新值，而且扩容时可能会改变链表中元素的顺序。
   • JDK 1.8：直接调用resize()进行扩容；扩容时是先插值再扩容，并且在扩容时会保持链表元素原本的顺序。

3. 插入数据方式：

   • JDK 1.7：采用头插法插入键值对，由于使用单链表进行的纵向延伸，采用头插法时容易出现逆序且环形链表死循环问题。
   • JDK 1.8：将节点插入到链表尾部，由于加入了红黑树并使用尾插法，能够避免出现逆序且链表死循环的问题。

4. Hash值计算：

   • JDK 1.7：Hash函数对哈希值的计算直接使用key的hashCode值。
   • JDK 1.8：采用key的hashCode异或上key的hashCode进行无符号右移16位的结果，避免了只靠低位数据来计算哈希时导致的冲突，计算结果由高低位结合决定，使元素分布更均匀。

5. 扩容策略：

   • JDK 1.7：当元素个数不小于阈值（即容量*负载因子）时，直接扩容2倍。
   • JDK 1.8：当数组容量未达到64时，以2倍进行扩容；超过64之后若桶中元素个数大于6就将链表转换为红黑树，但如果红黑树中的元素个数小于6就会还原为链表；当红黑树中元素不小于32的时候才会再次扩容。

6. 对null的处理：

   • JDK 1.7：null是一个特殊的值，单独处理。
   • JDK 1.8：null的hash值计算结果为0，其他地方和普通的key没区别。

7. Hash值的可变性：

   • JDK 1.7：hash是可变的，因为存在rehash操作。
   • JDK 1.8：hash是final修饰的，即hash值一旦确定就不会再重新计算。

二、各自的问题

1. JDK 1.7 HashMap的问题：

   • 死循环和数据丢失：由于JDK 1.7采用头插法插入键值对，当进行扩容时，可能会出现逆序的链表，进而可能导致环形链表和死循环的问题。此外，这种插入方式在扩容时也可能导致数据丢失。
   • Hash算法的复杂性：JDK 1.7的Hash算法相对复杂，包括多次位运算和异或运算，这可能影响HashMap的性能。

2. JDK 1.8 HashMap的问题：

   • 红黑树的转换开销：虽然JDK 1.8引入了红黑树来优化查询性能，但当链表转换为红黑树或红黑树还原为链表时，需要额外的开销。
   • 线程不安全：与JDK 1.7一样，JDK 1.8的HashMap也是线程不安全的。在多线程环境下使用时，可能会出现数据不一致的问题。因此，在高并发场景下，需要考虑使用线程安全的替代方案，如ConcurrentHashMap。

1.7和1.8的线程不安全的问题可以查看这篇文章：大厂面试真题-具体说说jdk1.7和1.8的hashmap的线程不安全都有什么问题-CSDN博客

综上所述，JDK 1.7和JDK 1.8中的HashMap在底层数据结构、初始化与扩容、插入数据方式、Hash值计算、扩容策略、对null的处理以及节点和Hash值等方面存在显著差异。这些改进使得JDK 1.8中的HashMap在性能和功能上都有了显著提升，但仍然存在一些潜在的问题需要注意和解决。