HashMap的工作原理
HashMap的工作原理（图文+例子）详解，绝对简单通俗易懂
目录
什么是HashMap？
HashMap的内部结构
内部结构之数组
内部结构之链表
Put方法与Get方法原理
JDK1.7月JDK1.8中HashMap的区别
什么是HashMap？
基于哈希表的 Map 接口的实现。此实现提供所有可选的映射操作，并允许使用 null 值和 null 键。（除了非同步和允许使用 null 之外，HashMap 类与 Hashtable 大致相同。）此类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。 此实现假定哈希函数将元素适当地分布在各桶之间，可为基本操作（get 和 put）提供稳定的性能。迭代 collection 视图所需的时间与 HashMap 实例的“容量”（桶的数量）及其大小（键-值映射关系数）成比例。所以，如果迭代性能很重要，则不要将初始容量设置得太高（或将加载因子设置得太低）。
HashMap的内部结构
HashMap是数组加链表组成的复合结构，HashMap的主干是数组，其中数组被分为一个个桶（bucket），每个桶存储有一个或多个键值对，每个键值对也称为 Entry ，通过哈希值决定了Entry对象在这个数组的下标；哈希值相同的Entry对象（键值对），则以链表形式存储。
是不是很不好理解？没事咱们画亿个图来解释。
内部结构之数组
当我们new了一个HashMap对象时，并且往HashMap中传入了三个键值对（Entry）时，其结构大致如下：
传入第一个键值对Entry1时,调用put方法：
map.put( 99 , "huang" );
key为99，此时会通过哈希函数hash()计算key的值，假如计算的结果为333（这里仅为假设，计算的结果并不是真的为333），那么就将键值对（Entry1）放入到对应下标中
Entry2 与 Entry3 也是如此。
需要注意的是：
1.HashMap中数组长度的原始大小为16，并不是上面展示的长度，且数组的初始值都为null。
2.注意并不是通过hashCode()计算key来获得hash值，而是通过另外的计算方式，这里不展开讲，具体可以自行搜索hash函数。
结合上面所说的，可以简单做一个小结：
当调用put方法的时候
比如调用 map.put(99, "huang") ，插入一个Key为99的元素。这时候我们需要利用一个哈希函数来确定Entry1的插入位置（index）：
index = Hash（99）
假定最后计算出的index是333，那么就将这个Entry1存入到数组中下标为333的位置。
当然，数组的长度是有限的，而插入的Entry会越来越多，这个时候又该如何存储呢？
这个时候就需要用到链表了。
内部结构之链表
此时我们再调用put方法：
map.put( 520 , "liuliu")
此时通过哈希函数计算得到的下标为333，而下标333处有一个Entry1，这时就出现了”hash冲突“。该如何插入呢？
HashMap数组的每一个元素不止是一个Entry对象，也是一个链表的头节点。每一个Entry对象通过Next指针指向它的下一个Entry节点。当新来的Entry映射到冲突的数组位置时，只需要插入到对应的链表即可，而插入是根据“头插法”进行插入：
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当然还有一种情况，当我想要修改我的Entry1中value的值，这时的过程是怎么样呢？
调用put方法：
map.put( 99 , "gege" );
key一样，调用哈希函数计算出的值当然也一样啦！
此时已经确定了存入的Entry18应该在下标为333的位置。此时会去查询链表，根据equals方法，查询当前的key：99 是否存在，如果存在，则用新的Entry覆盖旧的Entry。如果不存在则再次使用“头插法”将当前Entry插入到链表中。
所以这里的key=99 是存在的，因为Entry1的key为99，查询到了相同的key，则用Entry18覆盖Entry1：
Put方法与Get方法原理
上面介绍的即为Put方法原理，同时在修改value值中也涉及了Get方法原理
这里也细致展开Get方法原理：
当我们调用Get方法：
map.get( 99 );
我们想要找到key为99的value，那么过程是怎么样的呢？
首先根据哈希函数计算出key的值，可以算出其结果为333，则此时根据下标333处的链表来查询key。
使用equals方法比对Entry17的key，返回结果为false，则继续查询，比对Entry18的key，返回结果为ture。表示已经匹配到了正确的key。
再获取对应的value：gege。
这就是Get方法的步骤了。
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get方法总结：
1.通过hash函数计算key的值，得到一个数组下标
2.使用equals方法去比对下标处的头节点的key。
3.遍历链表，直至找到对应的key，返回value值。
是不是很容易理解了。
JDK1.7月JDK1.8中HashMap的区别
在jdk1.7中HashMap主要结构为：数组+链表。
在jdk1.8中HashMap主要结构为：数组+链表+红黑树。
为什么要加入红黑树呢？学过的人都应该知道，红黑树查询是非常快的。
设想一个情况，当我们插入的Entry非常多时，我们的链表会长的可怕，这个时候去遍历链表寻找对应的key，所花费的时间可想而知的恐怖。
加入红黑树可以优化查询的时间，使查询效率快上不少。
那么在jdk1.8的HashMap中，当链表的长度超过8时，链表会自动转化为红黑树，优化查询速度。
同时还有一个区别：发生“hash冲突”时，我们上面的做法是“头插法”，这是jdk1.7的做法，而在jdk1.8中，使用的是“尾插法”。
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