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原文链接: https://blog.csdn.net/qq_35190492/article/details/103467732.
HashMap
我们都知道hashMap 是我们非常常用的数据结构。它是由数组和链表组合构成的数据结构
大概如图，数组每个地方都存着Key-Values 这样的实例，在java 7 里叫Entry(入口)，在java 8 里叫Node(节点）
因为它本身所有的位置都为null，所有在put 插入时会根据key 的hash 去计算一个索引值。
就比如我put（”帅丙“，520），我插入了为”帅丙“的元素，这个时候我们会通过哈希函数计算出插入的位置，计算出来索引是2那结果如下。
- 我们前面有提到了还有链表，为啥需要链表，链表又是怎么样子的呢？
我们都知道数组长度是有限的，在有限的长度里面我们使用哈希，哈希本身就存在概率性，就是”帅丙“和”丙帅“我们都去hash有一定的概率会一样，就像上面的情况我再次哈希”丙帅“极端情况也会hash到一个值上，那就形成了链表。
- 每一个节点都会保存自身的hash、key、value、以及下个节点，我看看Node的源码。
说到链表，你想知道新的Entry节点在插入链表的时候，是怎么插入的么？
java8之前是头插法，就是说新来的值会取代原有的值，原有的值就顺推到链表中去，就像上面的例子一样，因为写这个代码的作者认为后来的值被查找的可能性更大一点，提升查找的效率。
- 但是，在java8之后，都是所用尾部插入了。
首先我们看下HashMap的扩容机制：
数组容量是有限的，数据多次插入的，到达一定的数量就会进行扩容，也就是resize(调整大小)。
那么什么时候开始扩容那：
有两个因素：
Capacity：HashMap当前长度。
LoadFactor：负载因子，默认值0.75f。
- 怎么理解呢，就比如当前的容量大小为100，当你存进第76个的时候，判断发现需要进行resize了，那就进行扩容，但是HashMap的扩容也不是简单的扩大点容量这么简单的。
它的扩容分为两步：
1).扩容：创建一个新的Entry空数组，长度是原数组的2倍。
2).ReHash：遍历原Entry数组，把所有的Entry重新Hash到新数组。
扩容为什么要重新Hash呢，直接复制过去不香么？
是因为长度扩大以后，Hash的规则也随之改变。
Hash的公式—> index = HashCode（Key） & （Length - 1）
原来长度（Length）是8你位运算出来的值是2 ，新的长度是16你位运算出来的值明显不一样了。
为啥之前用头插法，java8之后改成尾插了呢？
我先举个例子吧，我们现在往一个容量大小为2的HashMap put两个值，负载因子是0.75是不是我们在put第二个的时候就会进行调整大小？
2*0.75 = 1 所以插入第二个就要调整大小了
现在我们要在容量为2的容器里面用不同线程插入A，B，C，假如我们在调整大小之前打个短点，那意味着数据都插入了但是还没调整大小,那扩容前可能是这样的。
我们可以看到链表的指向A->B->C
因为resize的赋值方式，也就是使用了单链表的头插入方式，同一位置上新元素总会被放在链表的头部位置，在旧数组中同一条Entry链上的元素，通过重新计算索引位置后，有可能被放到了新数组的不同位置上。
- 就可能出现下面的情况，
B的下一个指针指向了A
如果这个时候去取值，悲剧就出现了——死循环。
头插是JDK1.7的那1.8的尾插是怎么样的呢？
因为java8之后链表有红黑树的部分，大家可以看到代码已经多了很多if else的逻辑判断了，红黑树的引入巧妙的将原本O(n)的时间复杂度降低到了O(logn)。
红黑树图文详解->链接: https://mp.weixin.qq.com/s/-8JFh5iLr88XA4AJ9mMf6g.
使用头插会改变链表的上的顺序，但是如果使用尾插，在扩容时会保持链表元素原本的顺序，就不会出现链表成环的问题了。
就是说原本是A->B，在扩容后那个链表还是A->B
- Java7在多线程操作HashMap时可能引起死循环，原因是扩容转移后前后链表顺序倒置，在转移过程中修改了原来链表中节点的引用关系。
- Java8在同样的前提下并不会引起死循环，原因是扩容转移后前后链表顺序不变，保持之前节点的引用关系。
java 8 可以将HashMap 用在多线程中吗？
我认为即使不会出现死循环，但是通过源码看到put/get方法都没有加同步锁，多线程情况最容易出现的就是：无法保证上一秒put的值，下一秒get的时候还是原值，所以线程安全还是无法保证。
HashMap的默认初始化长度是多少？为什么？
初始化大小是16
这样是为了位运算的方便，位与运算比算数计算的效率高了很多，之所以选择16，是为了服务将Key映射到索引的算法。
所有的key我们都会拿到他的hash，但是我们怎么尽可能的得到一个均匀分布的hash呢？
是的我们通过Key的HashCode值去做位运算。
我打个比方，key为”帅丙“的十进制为766132那二进制就是 10111011000010110100
我们再看下index的计算公式：index = HashCode（Key） & （Length- 1）
15的的二进制是1111，那10111011000010110100 &1111 十进制就是4
之所以用位与运算效果与取模一样，性能也提高了不少！
那为啥用16不用别的呢？
因为在使用不是2的幂的数字的时候，Length-1的值是所有二进制位全为1，这种情况下，index的结果等同于HashCode后几位的值。
只要输入的HashCode本身分布均匀，Hash算法的结果就是均匀的。
这是为了实现均匀分布。
为啥我们重写equals方法的时候需要重写hashCode方法呢？
因为在java中，所有的对象都是继承于Object类。Ojbect类中有两个方法equals、hashCode，这两个方法都是用来比较两个对象是否相等的。
在未重写equals方法我们是继承了object的equals方法，那里的 equals是比较两个对象的内存地址，显然我们new了2个对象内存地址肯定不一样
- 对于值对象，==比较的是两个对象的值
- 对于引用对象，比较的是两个对象的地址
前面说的HashMap是通过key的hashCode去寻找索引的，那索引一样就形成链表了，也就是说”帅丙“和”丙帅“的索引都可能是2，在一个链表上的。
我们去get的时候，他就是根据key去hash然后计算出索引，找到了2，那我怎么找到具体的”帅丙“还是”丙帅“呢？
equals！是的，所以如果我们对equals方法进行了重写，建议一定要对hashCode方法重写，以保证相同的对象返回相同的hash值，不同的对象返回不同的hash值。
不然一个链表的对象，你哪里知道你要找的是哪个，到时候发现hashCode都一样，不就蒙了嘛！
是怎么处理HashMap在线程安全的场景
在这样的场景，我们一般都会使用HashTable或者ConcurrentHashMap，但是因为前者的并发度的原因基本上没啥使用场景了，所以存在线程不安全的场景我们都使用的是ConcurrentHashMap。
- HashTable我看过他的源码，很简单粗暴，直接在方法上锁，并发度很低，最多同时允许一个线程访问，ConcurrentHashMap就好很多了！
ConcurrentHashMap
链接: https://mp.weixin.qq.com/s/AixdbEiXf3KfE724kg2YIw.
HashMap是怎么处理hash碰撞的？
HashMap是一个数组，数组中的每个元素是链表。put元素进去的时候，会通过计算key的hash值来获取到一个index，根据index找到数组中的位置，进行元素插入。当新来的元素映射到冲突的数组位置时，只需要插入到对应链表位置即可，新来的元素是插入到链表的头部。java 8 改为了尾插法不再是头部
Java中HashMap是利用“拉链法”处理HashCode的碰撞问题。在调用HashMap的put方法或get方法时，都会首先调用hashcode方法，去查找相关的key，当有冲突时，再调用equals方法。hashMap基于hasing原理，我们通过put和get方法存取对象。当我们将键值对传递给put方法时，他调用键对象的hashCode()方法来计算hashCode，然后找到bucket（哈希桶）位置来存储对象。当获取对象时，通过键对象的equals()方法找到正确的键值对，然后返回值对象。HashMap使用链表来解决碰撞问题，当碰撞发生了，对象将会存储在链表的下一个节点中。hashMap在每个链表节点存储键值对对象。当两个不同的键却有相同的hashCode时，他们会存储在同一个bucket（哈希桶）位置的链表中。键对象的equals()来找到键值对。