问题导读
一、HashMap 的长度为什么是 2 的幂次方？
二、ConcurrentHashMap 线程安全的具体实现方式是怎样的？
三、TreeMap 和 TreeSet 在排序时如何比较元素？
01
HashMap 的长度为什么是 2 的幂次方？
正经回答：
为了能让 HashMap 存取高效，尽量较少碰撞，也就是要尽量把数据分配均匀。
Hash 值的范围值-2147483648 到 2147483647，前后加起来大概 40 亿 的映射空间，只要哈希函数映射得比较均匀松散，一般应用是很难出现碰撞的。
但问题是一个40 亿长度的数组，内存是放不下的。所以这个散列值是不能直接拿来用的。用之前还要先做对数组的长度取模运算，得到的余数才能用来要存放的位置也就是对应的数组下标。
这个数组下标的计算方法是“ (n - 1) & hash”。（n 代表数组长度）。这也就解释了 HashMap 的长度为什么是 2 的幂次方。
这个算法应该如何设计呢？
我们首先可能会想到采用%取余的操作来实现。但是，重点来了：
“取余(%)操作中如果除数是 2 的幂次则等价于与其除数减一的与(&)操作（也就是说hash%length==hash&(length-1)的前提是 length 是 2 的 n 次方；）。” 并且 采用二进制位操作 &，相对于%能够提高运算效率，这就解释了 HashMap 的长度为什么是 2 的幂次方。
02
ConcurrentHashMap 线程安全的具体实现方式是怎样的？
正经回答：
JDK1.7
首先将数据分为一段一段的存储，然后给每一段数据配一把锁，当一个线程占用锁访问其中一个段数据时，其他段的数据也能被其他线程访问。
ConcurrentHashMap 是由 Segment 数组结构和 HashEntry 数组结构组成。
Segment 实现了 ReentrantLock,所以 Segment 是一种可重入锁，扮演锁的角色。HashEntry 用于存储键值对数据。
static class Segment<K,V> extends ReentrantLock implements Serializable { }
一个 ConcurrentHashMap 里包含一个 Segment 数组。Segment 的结构和 HashMap 类似，是一种数组和链表结构，一个 Segment 包含一个 HashEntry 数组，每个 HashEntry 是一个链表结构的元素，每个 Segment 守护着一个 HashEntry 数组里的元素，当对 HashEntry 数组的数据进行修改时，必须首先获得对应的 Segment 的锁。
JDK1.8
ConcurrentHashMap 取消了 Segment 分段锁，采用 CAS 和 synchronized 来保证并发安全。数据结构跟 HashMap1.8 的结构类似，数组 链表/红黑二叉树。
Java 8 在链表长度超过一定阈值（8）时将链表（寻址时间复杂度为 O(N)）转换为红黑树（寻址时间复杂度为 O(log(N))）synchronized 只锁定当前链表或红黑二叉树的首节点，这样只要 hash 不冲突，就不会产生并发，效率又提升 N 倍。
03
TreeMap 和 TreeSet 在排序时如何比较元素?
正经回答：
TreeSet 要求存放的对象所属的类必须实现 Comparable 接口，该接口提供了比较元素的 compareTo()方法，当插入元素时会回调该方法比较元素的大小。
TreeMap 要求存放的键值对映射的键必须实现 Comparable 接口从而根据键对元素进行排序。
