HashMap的底层实现原理

哈希表（hash table）也叫散列表，HashMap是Java语言中用的最频繁的一种数据结构，应用场景及其丰富，许多缓存技术（比如memcached）的核心其实就是在内存中维护一张大的哈希表，而HashMap的实现原理也常常出现在各类的面试题中，重要性可见一斑。

1.HashMap的数据结构

在java编程语言中最基本的数据结构有两种，数组和链表。
数组：查询速度快，可以根据索引查询；但插入和删除比较困难；
链表：查询速度慢，需要遍历整个链表，但插入和删除操作比较容易。
HashMap是数组和链表组成的，数据结构中又叫“链表散列”。

HashMap的特点：
(1) 快速存储 ：比如当我们对hashmap进行get和put的时候速度非常快。
(1) 快速查找（时间复杂度o(1)）当我们通过key去get一个value的时候时间复杂度非常的低，效率非常高。
(3) 可伸缩：1数组扩容，边长。2，单线列表如果长度超过8的话会变成红黑树。
Hash值的计算
Hash值=（hashcode）^(hashcode >>> 16)
Hashcode予hashcode自己向右位移16位的异或运算。这样可以确保算出来的值足够随机。因为进行hash计算的时候足够分散，以便于计算数组下标的时候算的值足够分散。前面说过hashmap的底层是由数组组成，数组默认大小是16，那么数组下标是怎么计算出来的呢，那就是:
数组下标：hash&(16-1) = hash%16
对哈市计算得到的hash进行16的求余，得到一个16的位数，比如说是1到15之间的一个数，hashmap会与hash值和15进行予运算。这样可以效率会更高。计算机中会容易识别这种向右位移，向左位移。

Hash冲突
不同的对象算出来的数组下标是相同的这样就会产生hash冲突。
Hash冲突会产生单线链表。在这里插入图片描述
当单线链表达到一定长度后效率会非常低，那么在jdk1.8以后的话，加入了红黑树，也就是说单线列表达到一定长度后就会变成一个红黑树

Hashmap底层原理扩容
扩容
数组长度变成2倍 0.75
触发条件
数组存储比例达到75% – 0.75

一下是需要理解的：
Hashmap的扩容并不是为单线链表准备的，单线链表只是为了解决hash冲突准备的。也就是说当数组达到一定长度，比如说hashmap默认数组长度是16，那么达到出发条件，数组存储比例达到了75% ，也就是16*0.75=12的时候就会发生扩容

红黑树
一种二叉树，高效的检索效率

前面说了，当链表达到一定长度后，链表就会变成红黑树

触发条件
在链表长度大于8的时候，将后面的数据存在二叉树中

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