ES集群写入是怎么优化的 HashMap的容量为什么是2的n次方幂 HashMap线程不安全会

Question

ES集群写入是怎么优化的 HashMap的容量为什么是2的n次方幂 HashMap线程不安全会有哪些影响 HashMap的resize过程是怎么样的 对于其他集合框架的了解

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让阿豪来帮你解答，本回答参考chatgpt3.5编写提供，如果还有疑问可以评论或留言

问题一：ES集群写入是怎么优化的？ 回答：ES集群写入的优化可以从以下两个方面考虑。第一，通过批量处理来优化写入效率，即将多个文档一次性写入到ES集群中，避免一个一个写入导致频繁的网络请求以及ES集群内部的一些开销。第二，通过异步处理来优化写入效率，即采用异步方式向ES集群写入文档，减少阻塞等待的时间，释放线程资源，提高写入效率。 案例：使用ES的Bulk API，可以将多个文档一次性写入到ES集群中，具体示例如下：

BulkRequest bulkRequest = new BulkRequest();
bulkRequest.add(new IndexRequest("index1", "type1", "1")
                .source(XContentType.JSON, "field1", "value1"));
bulkRequest.add(new IndexRequest("index2", "type2", "2")
                .source(XContentType.JSON, "field2", "value2"));
bulkRequest.add(new IndexRequest("index3", "type3", "3")
                .source(XContentType.JSON, "field3", "value3"));
BulkResponse bulkResponse = client.bulk(bulkRequest, RequestOptions.DEFAULT);

问题二：HashMap的容量为什么是2的n次方幂？ 回答：HashMap的容量为2的n次方幂的原因是为了提高HashMap的性能。在HashMap中，在进行散列计算时，散列值的计算公式为hash(key) = (key.hashCode() ^ (key.hashCode() >>> 16)) & (capacity - 1)，其中，capacity表示HashMap的容量，使用2的n次方幂作为容量，可以使得hash值的分布更加均匀，减少hash冲突的概率，提高查询和插入等操作的效率。 案例：创建一个HashMap时，可以指定其初始容量和负载因子，如下所示：

Map<String, String> map = new HashMap<>(16, 0.75f);

问题三：HashMap线程不安全会有哪些影响？ 回答：当多个线程同时对同一个HashMap进行并发修改时，会导致线程不安全，可能会出现以下几种影响： 1. 丢失数据：由于多个线程同时对同一个位置的数据进行修改，可能会导致其中某些数据被覆盖或丢失。 2. 无限循环：由于链表结构的不一致性，可能会导致链表出现环形，从而导致查询操作无限循环，最终导致死循环。 3. 产生死锁：由于线程互相占用对应桶的锁，可能会导致死锁的产生。 案例：下面是一个多线程同时对HashMap进行并发修改的示例代码：

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(100);
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    executorService.execute(() -> {
        for (int j = 0; j < 100; j++) {
            map.put(String.valueOf(j), j);
        }
    });
}
executorService.shutdown();
executorService.awaitTermination(1, TimeUnit.HOURS);

问题四：HashMap的resize过程是怎么样的？ 回答：当HashMap中的键值对数量达到容量乘以负载因子时，即增加元素的成本超过rehash的成本时，就需要对HashMap进行resize。resize过程包括以下几个步骤： 1. 创建一个新的HashMap，其初始容量是原HashMap的两倍，然后将原HashMap中的所有键值对都复制到新的HashMap中。 2. 新的HashMap完成复制后，将新的HashMap的引用赋值给原HashMap的引用，这样原HashMap就被替换成了新的HashMap。 3. 垃圾回收原HashMap中的没有复制到新HashMap中的对象，释放内存空间。 注意：resize的过程并不是完全阻塞HashMap的使用，只是在resize期间，对于正在resize的桶的操作将暂时增加锁的竞争。并且，由于使用了扩容策略，resize的时间间隔是比较长的，相对于很多业务系统可以忽略不计。 案例：对于一个HashMap，可以使用size方法来获取其中键值对的数量，如下所示：

Map<String, String> map = new HashMap<>();
map.put("key1", "value1");
map.put("key2", "value2");
map.put("key3", "value3");
int size = map.size();

问题五：对于其他集合框架的了解？ 回答：除了HashMap之外，还有很多其他的Java集合框架，例如ArrayList、LinkedList、HashSet、TreeSet等等。这些集合框架在不同的场景下有不同的使用优势。例如，ArrayList适用于索引访问；LinkedList适用于插入和删除操作；HashSet适用于去重；TreeSet适用于有序遍历等。在使用Java集合框架时，需要根据具体应用场景选择合适的集合类型，以提高应用效率和性能。 案例：使用ArrayList时，可以使用add方法向其末尾添加元素，如下所示：

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("value1");
list.add("value2");
list.add("value3");