HashMap and ConcurrentHashMap popular interview questions

Generating a key for a HashMap

One of the main needs is that we must return the value of the object without errors. Right? Otherwise, it is not clear how to imagine the data structure you are designing. It will be impossible to use. To decide that we have created a good key we need to know how a HashMap works. HashMap is built on the principles of Hashing. The key in the hash code is used primarily in combination with the equals() method to add and search for an element in the HashMap. If the hash code of an object is changed to another key-value pair, then it is almost impossible to obtain the value from the Map. This case is called a memory leak. To avoid this, the key and map must be immutable. This is the main reason why immutable classes such as String, Integer and other similar classes are good choices for creating a key.

But remember that immutability is recommended, but not required. If you want to make a mutable object the key, then you must ensure that the key object does not change the hash code of the object. This can be done by overriding the hashCode() method. Additionally, key classes must work correctly with hashCode() and equals() methods to avoid unwanted and surprising execution behavior.

Differences between HashMap and ConcurrentHashMap

Whatбы лучше визуализировать СoncurrentHashMap нужно рассматривать этот класс How группу HashMap’ов. Whatбы брать и класть значения пар(key-value) в HashMap необходимо вычислить хэш-code и найти правильный сегмент массива Collection.Entry. В ConcurrentHashMap отличие заключается во внутренней структуре для хранения пар key-value. ConcurrentHashMap имеет дополнительную концепцию сегментов. Будет легко понять если представить, что один сегмент эквивалентен одному HashMap[концептуально]. ConcurrentHashMap разделена на множество сегментов [по умолчанию их число равно 16] при инициализации. ConcurrentHashMap похожим потокам примерно (16) получать одновременный доступ к этому сегменту, каждый поток работает одновременно с высоким параллелизмом. Отсюда, если ваша пара key-value хранится в сегменте 10 не нужно блокировать остальные 15 сегментов дополнительно. Такая структура обеспечивает очень высокий уровень параллелизма.

Другими словами Concurrent HashMap использует множество замков и каждый замок управляет одним сегментом структуры. Установки данных в определенном сегменте заблокированы для получения в этом сегменте так синхронизированы операции обновления. При получении данных, чтения на лету используется без синхронизации. Если считывать данные на лету то сегмент блокируется и запись производится в синхронизированный блок.

Различия между HashMap и Collection.synchronizedMap(HashMap)

Все на самом деле просто! HashMap не синхронизирована и Collection.synchronizedMap(HashMap) возвращает упакованные методы HashMap которые являются синхронизированными get и put методами.

Фактически, Collection.synchronizedMap(HashMap) внутренне созданного внутреннего класса SunchronizedMap содержащего пары key-value передающиеся в HashMap How аргумент. Такой пример внутренних классов ничего не меняет в первоначальных параметрах HashMap и является fully независимым.

Различия между ConcurrentHashMap и Collections.synchronizedMap(HashMap)

Оба являются синхронизированными versionми HashMap c различиями в функциональности и внутренней структуре. Как указано выше ConcurrentHashMap состоит из внутренних сегментов, которые могут рассматриваться How независимые HashMap’ы концептуально. Все эти сегменты могу быть заблокированы отдельными потоками выполняемыми одновременно. Таким образом несколько потоков могу одновременно получить/положить пары key-value из ConcurrentHashMap без блокирования/ожидания друг друга.

Из Collections.synchronizedMap() мы получаем синхронизированную версию HashMap и доступ в блокировании образом. Это означает то что если несколько потоков пытаются получить доступ к synchronizedMap в одно и тоже время им будет позволено взять/положить пары key-value по одному синхронизированному образу.

Различия между HashMap и HashTable

Этот вопрос также является простым. Главное различие в том что HashTable синхронизирован а HashMap нет. Если вас спросят по другим причинам то скажите им что HashTable является наследием класса (часть JDK 1.0) который был произведен в рамках коллекции реализовав интерфейс Map позже. В нем все еще есть вещи которых нету в HashMap такие к примеру How Enumerators(счётчики). Другой незначительной причиной является то что HashMap поддерживает ключ со meaningм null.(Отображаемый How пустая область памяти). HashTable не поддерживает ключ со meaningм null и вызывает исключение NullPointerException, при попытке его задать.

Различия между HashTable и Collection.synchronized(HashMap)

До сих пор вы возможно только знали об их сходствах. Оба являются синхронизированными versionми коллекций. Оба имеют синхронизированные методы внутри. Оба блокируют потоки и заставляют ждать когда можно взять/положить что-либо в коллекцию. Так в чем же различия? Хорошо! Нет основных различий для указанных выше причин. Производительность обоих одинакова. Единственное что различает их это то что HashTable наследуемый класс он получил свои дополнительные функции такие How Enumerators(счетчики).

Влияние случайных/фиксированных значений для значения ключа.

Влияние в обоих случаях будь то фиксированное meaning or случайное будет иметь одинаковый результат и это необъяснимое поведение. Большое meaning имеет место в HashMap где поставить пару key-value и где восстановить. Если положение an object ключа меняется каждый раз то его положение будет рассчитываться каждый раз разными способами. Таким образом an object хранящийся в HashMap будет потерян навсегда с минимальной возможностью восстановления. Поэтому значения ключей являются неизменными и каждый раз возвращают уникальные значения.

Использование HashMap в несинхронизированном codeе многопоточных приложений.

— в худшем случае это может вызвать бесконечный цикл.

— Да.

— Ты был прав это действительно может привести к бесконечному циклу. Ты спросишь: "Как?"

— Хорошо! Вот причина!

HashMap имеет концепцию повторного хеширования, когда достигает своего верхнего предела. Это процесс создания новой области памяти и копирования туда существующих элементов. Допустим Поток A положил пару key-value в Map и повторное хеширование началось, в то же время поток Б начал манипулировать с областью памяти используя операцию put(положить). Во время повторного хеширования существует возможность для создания циклической зависимости где элемент находящийся в ссылочном листе [в любой области памяти] может указывать на любой предыдущий узел в ту же область памяти. Это приведет к бесконечному циклу так How code повторного хеширования содержит в себе while(TRUE) {//получаем следующий узел} который будет работать бесконечно.

Посмотрите внимательно на этот code содержащий метод передачи использующий операцию повторного хеширования:

public Object get(Object key) {
    Object k = maskNull(key);
    int hash = hash(k);
    int i = indexFor(hash, table.length);
    Entry e = table[i];

    //While true is always a bad practice and cause infinite loops

    while (true) {
        if (e == null)
            return e;
        if (e.hash == hash && eq(k, e.key))
            return e.value;
        e = e.next;
    }
}

More on this in the next article. If you found the article useful please share with your friends! Happy learning!