4.8.2 String 对象的 hashCode() 设计
目标是达到较为均匀的散列效果，每个字符串的 hashCode 足够独特
字符串中的每个字符都可以表现为一个数字，称为 S i，其中 i 的范围是 0 ~ n - 1
散列分布对比图
4.9 HashMap的相关面试题总结
要求
掌握 HashMap 的基本数据结构
掌握树化
理解索引计算方法、二次 hash 的意义、容量对索引计算的影响
掌握 put 流程、扩容、扩容因子
理解并发使用 HashMap 可能导致的问题
理解 key 的设计
4.9.1 基本数据结构
1.7 数组 + 链表
1.8 数组 + （链表 | 红黑树）
更形象的演示，见资料中的 hash-demo.jar，运行需要 jdk14 以上环境，进入 jar 包目录，执行下面命令
java -jar --add-exports java.base/jdk.internal.misc=ALL-UNNAMED hash-demo.jar
4.9.2 树化与退化
为何要用红黑树,为何一上来不树化? 树化阈值为啥是8,何时会树化,何时会退化为链表?
树化意义
红黑树用来避免 DoS 攻击，防止链表超长时性能下降，树化应当是偶然情况，是保底策略
hash 表的查找，更新的时间复杂度是 O ( 1 ) ，而红黑树的查找，更新的时间复杂度是 O ( l o g 2 n )，TreeNode 占用空间也比普通 Node 的大，如非必要，尽量还是使用链表
DOS攻击:不断的向hashMap中加入hash值相同的元素,从而使链表长度增加,元素的查找速度下降.导致系统性能下降.
树化阈值
hash 值如果足够随机，则在 hash 表内按泊松分布，在负载因子 0.75 的情况下，长度超过 8 的链表出现概率是 0.00000006，树化阈值选择 8 就是为了让树化几率足够小
树化规则
当链表长度超过树化阈值 8 时，先尝试扩容来减少链表长度，如果数组容量已经 >=64，才会进行树化
退化规则
情况1：在扩容时如果拆分树时，树元素个数 <= 6 则会退化链表
情况2：remove 树节点时，若 root、root.left、root.right、root.left.left 有一个为 null ，也会退化为链表、
4.9.3 索引计算
索引计算方法
首先，计算对象的 hashCode() ==》原始Hash
再进行调用 HashMap 的 hash() 方法进行二次哈希
二次 hash() 是为了综合高位数据，让哈希分布更为均匀
最后 & (capacity – 1) 得到索引
数组容量为何是 2 的 n 次幂
计算索引时效率更高：如果是 2 的 n 次幂可以使用位与运算代替取模
扩容时重新计算索引效率更高： hash & oldCap == 0 的元素留在原来位置 ，否则新位置 = 旧位置 + oldCap
注意
二次 hash 是为了配合 容量是 2 的 n 次幂 这一设计前提，如果 hash 表的容量不是 2 的 n 次幂，则不必二次 hash
容量是 2 的 n 次幂 这一设计计算索引效率更好，但 hash 的分散性就不好，需要二次 hash 来作为补偿，没有采用这一设计的典型例子是 Hashtable
4.9.4 put 与扩容
put 流程
HashMap 是懒惰创建数组的，首次使用才创建数组
计算索引（桶下标）
如果桶下标还没人占用，创建 Node 占位返回
如果桶下标已经有人占用
已经是 TreeNode 走红黑树的添加或更新逻辑
是普通 Node，走链表的添加或更新逻辑，如果链表长度超过树化阈值，走树化逻辑
返回前检查容量是否超过阈值，一旦超过进行扩容
1.7 与 1.8 的区别
链表插入节点时，1.7 是头插法，1.8 是尾插法
1.7 是大于等于阈值且没有空位时才扩容，而 1.8 是大于阈值就扩容
1.8 在扩容计算 Node 索引时，会优化
扩容（加载）因子为何默认是 0.75f
在空间占用与查询时间之间取得较好的权衡
大于这个值，空间节省了，但链表就会比较长影响性能
小于这个值，冲突减少了，但扩容就会更频繁，空间占用也更多
4.9.5 并发问题
扩容死链（1.7 会存在）
数据错乱（1.7，1.8 都会存在）
4.9.6 key 的设计
key 的设计要求
HashMap 的 key 可以为 null，但 Map 的其他实现则不然 (比如TreeMap, HashTable. ConcurrentHashMap, 如果为Null,则报空指针)
作为 key 的对象，必须实现 hashCode 和 equals，并且 key 的内容不能修改（不可变）
解释:实现hashCode是为了让其具有更好的分布性,equals是为了当hash值相同时用equals判断是否为同一个对象.
key 的 hashCode 应该有良好的散列性
String 对象的 hashCode() 设计
