В чем особенности Map

Что проверяют

Знаете ли вы, как реализации Map устроены внутри и как вы выбираете между ними. Определение знают все, поэтому следом почти всегда идут вопросы про hashCode и equals, про коллизии и про потокобезопасность.

Как отвечать

Map хранит пары ключ и значение с уникальными ключами и не наследует Collection. Дальше про реализации:

• HashMap: массив корзин, индекс вычисляется из hashCode ключа. Начальная ёмкость 16, коэффициент загрузки 0.75, при превышении таблица растёт вдвое. С Java 8 корзина длиннее 8 элементов при таблице от 64 превращается в красно-чёрное дерево, поэтому худший случай поиска O(log n), а не O(n). Допускает один null-ключ, порядок не гарантирует;
• LinkedHashMap: плюс двусвязный список, хранит порядок вставки или, с флагом accessOrder, порядок доступа. Вместе с removeEldestEntry это готовый LRU-кеш;
• TreeMap: красно-чёрное дерево, ключи отсортированы по Comparable или переданному Comparator, операции O(log n). Реализует NavigableMap: floorKey, ceilingKey, headMap, subMap;
• ConcurrentHashMap: потокобезопасна без общей блокировки, null не принимает ни в ключах, ни в значениях, computeIfAbsent и merge атомарны;
• Map.of и Map.copyOf: неизменяемые, без null, порядок обхода не определён.

С Java 21 у упорядоченных карт есть общий интерфейс SequencedMap с firstEntry, lastEntry и reversed().

Скажите и про контракт: ключ обязан согласованно реализовать equals и hashCode, а менять его поля после вставки нельзя, иначе элемент станет недостижим.

Где спотыкаются

Не могут объяснить, зачем переопределять оба метода. Если переопределён только equals, два равных ключа почти наверняка попадут в разные корзины.

Делают «проверить и вставить» двумя вызовами, containsKey и put, даже на ConcurrentHashMap. Между ними другой поток успеет вставить своё, для этого есть putIfAbsent и computeIfAbsent.

Путают get, вернувший null, с отсутствием ключа. Значение может быть null само по себе, для проверки есть containsKey, для значения по умолчанию getOrDefault.