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Java 中 HashMap 的扩容机制是怎样的？
在 Java 中，HashMap 的扩容机制主要是为了保持其性能和数据存储的效率。
当 HashMap 中的元素数量达到一定的负载因子（默认值为 0.75）和当前容量的乘积时，就会触发扩容操作。
扩容时，会创建一个新的、容量更大的数组。新容量通常是原容量的两倍。
然后，需要将原数组中的所有元素重新计算其在新数组中的位置，并进行重新插入。
例如，如果原数组容量为 16 ，当元素数量达到 12 （16 * 0.75 = 12）时，就会进行扩容，新数组容量变为 32 。
这种扩容机制的优点在于，通过适当的扩容，可以避免因为数组过于拥挤导致的性能下降。但缺点是扩容操作本身需要消耗一定的时间和资源，包括创建新数组和重新计算元素位置并插入。
在实际使用中，如果能提前预估 HashMap 中元素的数量，通过指定合适的初始容量，可以减少扩容的次数，提高性能。
为什么 Java 中 HashMap 的默认负载因子是 0.75？
Java 中 HashMap 的默认负载因子被设定为 0.75 ，主要有以下几个原因：
空间和时间效率的平衡：
- 负载因子较小，如 0.5 ，会导致空间利用率低，因为需要更大的数组来存储相同数量的元素，浪费内存空间。
- 负载因子较大，如 0.9 ，虽然能节省空间，但会增加哈希冲突的概率，导致链表或红黑树的长度增加，降低查找和插入的效率。
性能考虑：
- 0.75 这个值在大多数情况下能够提供较好的性能平衡，既能避免过多的空闲空间浪费，又能控制哈希冲突的频率在一个可接受的范围内。
经验和实践：
- 经过大量的测试和实践，发现 0.75 是一个在各种常见使用场景下表现较为良好的折中值。
例如，在一个包含大量数据的 HashMap 中，如果负载因子设定过高，可能会导致大量的哈希冲突，使得查找操作需要遍历较长的链表或红黑树，从而降低性能。相反，如果负载因子过低，虽然冲突减少，但会浪费过多的内存来存储可能并不多的元素。
什么是 Java 的 TreeMap？
TreeMap 是 Java 中的一种有序映射集合。
它基于红黑树数据结构实现，能够对键进行自然排序或者根据指定的比较器进行排序。
与 HashMap 不同，TreeMap 中的元素是按照键的顺序进行存储和访问的。
这意味着，当遍历 TreeMap 时，可以按照键的升序或指定的顺序获取元素。
例如，如果键是整数类型，那么它们会按照从小到大的顺序排列；如果键是自定义的对象类型，就需要提供相应的比较器来定义排序规则。
TreeMap 适用于需要按照特定顺序访问键值对的场景。比如，实现一个按照名称排序的学生信息存储，或者按照时间顺序存储事件信息等。
它的优点在于能够提供有序的访问，缺点是插入、删除和查找操作的时间复杂度相对较高，为 O(log n)，而 HashMap 的平均时间复杂度为 O(1) 。但在需要有序性的情况下，TreeMap 是一个很好的选择。
ConcurrentModificationException 错误是如何产生的？
在 Java 中，ConcurrentModificationException 错误通常在并发修改集合时产生。
当一个线程正在遍历一个集合（如 ArrayList 、HashMap 等），而另一个线程同时对该集合进行修改（添加、删除元素等操作），就可能会抛出这个异常。
例如，有一个线程正在通过迭代器遍历一个 ArrayList ：
List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("a"); list.add("b"); list.add("c"); Iterator<String> iterator = list.iterator(); while (iterator.hasNext()) { String element = iterator.next(); // 假设此时另一个线程删除了元素 "b" } 而在这个过程中，另一个线程删除了其中的元素，那么当前遍历的线程就会抛出 ConcurrentModificationException 。
这是为了保证集合的一致性和防止不可预测的行为。
再比如，在多线程环境下，一个线程正在读取 HashMap 中的元素，而另一个线程对其进行修改，也可能导致这个异常的抛出。
为了避免这种情况，可以使用线程安全的集合类，如 ConcurrentHashMap ，或者在对集合进行操作时进行适当的同步控制。
文字丨代码星辰阁
