HashMap

HashMap的工作原理

Java 8 的 HashMap 對之前做了較大的優化，其中最重要的一個優化就是桶中的元素不再唯一按照連結串列組合，也可以使用紅黑樹進行儲存，總之，目標只有一個，那就是在安全和功能性完備的情況下讓其速度更快，提升效能。

java8開始引入了紅黑樹，HashMap的資料結構（陣列+連結串列+紅黑樹），桶中的結構可能是連結串列，也可能是紅黑樹，紅黑樹的引入是為了提高效率。基於HashTable來進行儲存，就是為了加快查詢速度。

散列表（Hash table，也叫雜湊表），是根據關鍵碼值（Ket Value）而直接進行訪問的資料結構。也就是說，它通過把關鍵碼值對映到表中一個位置來訪問記錄，以加快查詢的速度，這個對映函式叫雜湊函式，存放記錄的陣列叫散列表。

HashMap的資料結構

說明：上圖很形象的展示了HashMap的資料結構（陣列 + 連結串列+ 紅黑樹），桶中的結構可能是連結串列，也可能是紅黑樹，紅黑樹的引入是為了提高效率。

HashMap的內部實現 

搞清楚HashMap，首先需要知道HashMap是什麼，即它的儲存結構--欄位；其次是弄明白它能幹什麼，即它的功能實現--方法。

儲存結構-欄位

從結構實現來講，HashMap是 陣列 + 連結串列+ 紅黑樹實現的，如下圖所示：

（1）從原始碼可知，HashMap類中有一個非常重要的欄位，就是Node[] table，即雜湊桶陣列，明顯它是一個Node的陣列，我們來看Node是何物

Node是HashMap的一個內部類，實現了Map.Entry 介面，本質是就是一個對映（鍵值對），上圖中的每個黑色圓點就是一個Node物件。

（2）HashMap就是使用雜湊表來儲存的。

功能實現-方法

HashMap的內部功能實現很多，我們主要根據

key 獲取雜湊桶陣列索引位置、put方法的詳細執行、擴容過程三個具有代表性的點深入展開。

2、分析 HashMap 的 put 方法

 小結：

1. 擴容是一個特別耗效能的操作，所以當程式設計師在使用HashMap的時候，估算map的大小，初始化的時候給一個大致的數值，避免map進行頻繁的擴容。
2. 負載因子是可以修改的，也可以大於1，但是建議不要輕易修改，除非情況非常特殊。
3. ConcurrentHashMap是執行緒安全的，支援併發操作
4. JDK1.8引入紅黑樹大程度優化了HashMap的效能。