一、HashMap的資料結構

首先有一個數組，如果hashMap不進行擴容的話預設是16個長度的陣列，如果有hash衝突的話會使用單向連結串列來解決衝突。

1.1 HashMap的儲存結構

陣列、連結串列、紅黑樹（jdk1.8）
HashMap中不單單隻有陣列結構，還有連結串列、紅黑樹

1.2 HashMap的特點

1.2.1 快速儲存（put）
1.2.2 快速查詢（時間複雜度O(1)）（get）
1.2.3 可伸縮（陣列可以邊長；單向連結串列長度超過8以後可以變成紅黑樹）

二、Hash演算法（HashMap的核心）

要了解HashMap底層執行原理必須瞭解HashMap的核心–hash演算法

2.1 Hash演算法

所有的Java物件（Object.hashCode可以得到一個hash值）都有hashCode(hashMap中使用物件的hashCode去計算hash值)
具體的hash值的計算方法：（hashCode）^(hashCode>>>16)
這樣算可以確保得出的數足夠的隨機、分散（算陣列下標的時候要使用這個hash值，hash值足夠的隨機、分散才能保證算出的陣列下標的值足夠的分散）。

2.2 陣列下標計算

hashMap底層是陣列組成的，陣列的預設大小是16，陣列的下標是如何計算的呢
使用2.1計算出來的hash值再進行運算計算出來的：hash%16
HashMap中算下標的方式：hash&(16-1) 這樣的效率會更高

三、Hash衝突

原因：不同的物件計算出來陣列下標是相同的

單向連結串列：用於解決Hash衝突的方案，加入一個next記錄下一個節點。如果連結串列非常長的話，效率是非常低的，所以在jdk1.8之後採用了紅黑樹。

三、HashMap擴容

HashMap底層是用陣列儲存資料的，陣列儲存的話不可能所有的陣列存滿16以後就變成連結串列，上面說了連結串列過長會影響效率，連結串列只是為了解決衝突準備的。
陣列擴容的原理：儲存量達到75% （一個數組有16個長度，75%大概就是12個長度）就對陣列進行擴容，由於計算機裡都是二進位制的，所以擴容的標準是最好是變長2倍。75%是基於時間與空間的考慮，如果擴容比例設得很小，例如是50%,那麼有一半的空間是浪費的，如果比例設定得很高，例如是90%，當發生hash衝突的時候很難去觸發這個條件。

四、紅黑樹

紅黑樹是一種二叉樹，有著高效的檢索效率

觸發條件：在連結串列的長度大於8的時候，將後面的資料存在紅黑樹中 。當連結串列的長度小於6的時候，又會把紅黑樹轉化成連結串列