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每天分享一道大厂面试题：HashMap的底层数据结构，局限性以及线程安全？
Java 中的 HashMap 底层数据结构是数组和链表/红黑树。具体来说，HashMap 是一个数组，数组中的每个元素都是一个链表或红黑树的根节点。当链表长度超过阈值时，链表就会转换成红黑树，以提高查找效率。
HashMap 的局限性包括以下几点：
哈希冲突问题：哈希冲突是指不同的键值对映射到数组的同一个位置上，导致链表过长，影响查询性能。
扩容问题：当 HashMap 中元素个数超过容量的 0.75 倍时，就会触发扩容操作，这个过程需要重新计算哈希值、重新分配数组空间、复制数据等操作，比较耗时。
线程安全问题：HashMap 是非线程安全的，多线程环境下需要进行同步操作，否则可能会导致数据不一致或死循环等问题。
为了解决线程安全问题，Java 提供了 ConcurrentHashMap 类，它是线程安全的 HashMap 实现。ConcurrentHashMap 采用了分段锁的机制，将整个数据结构分成了多个 Segment，每个 Segment 都是一个独立的 HashMap，不同的线程可以同时访问不同的 Segment，从而提高了并发性能。
除了 ConcurrentHashMap 之外，Java 还提供了其他线程安全的 Map 实现，比如 Hashtable 和 Collections.synchronizedMap。但是，这些实现都有一些缺点：
性能问题：Hashtable 和 Collections.synchronizedMap 都是通过 synchronized 关键字实现线程安全的，这会导致在高并发情况下性能较差。
灵活性问题：Hashtable 和 Collections.synchronizedMap 都是针对整个 Map 进行同步的，这意味着在多线程环境下只能有一个线程访问 Map，无法实现细粒度的同步。
因此，如果需要在多线程环境下使用 Map，建议使用 ConcurrentHashMap，它既能保证线程安全，又能提高并发性能。但是需要注意的是，虽然 ConcurrentHashMap 是线程安全的，但并不保证迭代时的顺序，如果需要有序遍历 Map，可以考虑使用 TreeMap。#程序员##头条##学习#
