【百问百答】Java开发手册灵魂15问之创建HashMap时设置初始化容量，值多少才是最合适

由于问题数量较多，我将尽量简洁地回答每个问题，以提供关键信息。

1. Hashtable认识：Hashtable是一个线程安全的键值对集合，它不允许null键或值。它是基于哈希表实现的，继承自Dictionary类。

2. HashMap存数据过程：当调用put()方法时，首先计算key的哈希值，然后根据哈希值找到在内部数组（桶）中的索引位置。如果该位置没有元素，则直接插入；如果有冲突（哈希碰撞），则使用链地址法（链表或红黑树）解决冲突。

3. HashMap扩容机制原因：当HashMap中的元素数量超过其容量与加载因子乘积时，为了保持高效的查找性能，需要进行扩容，即创建一个新的更大的数组，并重新分配所有元素到新数组中。

4. HashMap存储结构：HashMap采用数组+链表/红黑树的形式。数组的每个元素是一个链表或红黑树节点，用于解决哈希冲突。

5. 变量size作用：表示HashMap中实际存储的键值对数量。

6. 变量threshold作用：是HashMap自动扩容的阈值，等于容量(capacity)乘以加载因子(load factor)。

7. DEFAULT_LOAD_FACTOR作用：默认加载因子，通常为0.75，决定了HashMap何时进行扩容。

8. HashMap扩容条件：当size大于threshold时。

9. HashMap扩容原理：扩容时，会创建一个两倍大小的新数组，并将原数组中的所有元素重新映射到新数组中，这个过程涉及到重新计算哈希值和重新分配。

10. 提高HashMap性能注意点：合理设置初始容量和加载因子，避免频繁扩容；减少哈希冲突；使用现代JDK版本，因为它们有针对HashMap性能的优化。

11. HashMap构造方法重要参数：初始容量(initial capacity)和加载因子(load factor)。

12. 初始容量含义：HashMap创建时的容量，指定可以容纳多少个元素而不需要立即扩容。

13. 加载因子含义：决定HashMap在其容量多大比例被填满后开始扩容的一个浮点数。

14. 加载因子大小对性能影响：较小的加载因子会导致HashMap更早扩容，增加内存消耗但降低冲突概率；较大的加载因子减少了空间浪费，但可能导致更多冲突，降低查询效率。

15. HashMap父类情况：直接继承自AbstractMap类。

16. Hashtable父类情况：继承自Dictionary类。

17. HashMap线程安全性：非线程安全，但在Java 8中，对某些操作进行了同步处理以支持ConcurrentHashMap的部分特性。

18. HashTable线程安全性：线程安全，因为它使用了synchronized关键字来同步所有公开的方法。

19. HashMap contains方法：提供containsKey()和containsValue()方法检查键或值是否存在。

20. HashTable contains方法：同样提供containsKey()和containsValue()方法。

21. HashMap Key和value是否允许null：允许一个null键和多个null值。

22. Hashtable Key和value是否允许null：既不允许null键也不允许null值。

23-24. HashMap与Hashtable遍历：两者都可通过迭代器(Iterator)或增强for循环遍历，内部实现依赖于EntrySet的迭代器。

25-26. HashMap与Hashtable Hash值实现：均使用hashCode()方法计算键的哈希值，然后通过特定算法转换为数组索引。

27-28. 数组初始化：两者在构造时都会根据给定的初始容量和加载因子计算出合适的数组大小并初始化。

29-30. 扩容方式：两者扩容时都会创建新的更大数组，并重新分布元素，但具体实现细节有所不同，HashMap在Java 8中引入了红黑树进一步优化冲突处理。

1. HashMap主要成员变量：包括底层数组table、元素数量size、阈值threshold、加载因子loadFactor等。

2. 合理的HashMap初始化元素数量：应预估数据量，尽量接近最终大小，避免多次扩容。

3. 使用HashMap考虑因素：并发需求、null值处理、预期数据量、性能要求等。

4. HashMap常用方法：put(), get(), remove(), containsKey(), containsValue(), size(), clear(), keySet(), values(), entrySet()等。

5. 迭代HashMap示例代码：

for (Map.Entry<K, V> entry : hashMap.entrySet()) {
    K key = entry.getKey();
    V value = entry.getValue();
    // 处理键值对
}

以上是对您提出的问题的简要回答，希望对您有所帮助。