Java中HashMap底层原理、ConcurrentHashMap

HashMap底层原理

HashMap基于哈希表的Map接口实现。HashMap存储的是键值对(key-value)映射，并且允许使用null作为键(key)和值(value)。要注意的是，HashMap只允许有一条记录的键为null，但允许多条记录的值为null。

HashMap的底层实现主要由数组、链表、红黑树组成。当我们使用put(key, value)方法向HashMap中添加元素时，会首先计算key的哈希值，然后使用这个哈希值对数组长度取模，得到的结果就是该元素在数组中的下标位置。如果在这个位置上已经存在其他元素（哈希冲突），就会使用链表来存储这些具有相同哈希值的元素。在JDK 1.8及以后的版本中，当链表长度超过一定阈值（默认为8）时，链表会转换为红黑树以提高查询效率。

1. 数组：HashMap的主干是数组。当我们要新增或查找某个元素时，首先通过哈希函数（hash函数）计算出该元素的关键字对应的哈希值，然后利用这个哈希值对数组长度取模（在Java中，这个过程实际上是使用哈希值的高位和低位进行异或运算，然后对数组长度进行取余，这被称为位运算），得到的结果即为该元素在数组中的下标位置。
2. 链表：当两个或多个元素经过哈希函数计算后得到相同的下标位置时，就发生了哈希冲突。为了解决哈希冲突，HashMap采用链表的方式存储这些具有相同哈希值的元素。在JDK 1.8之前，HashMap使用的是头插法插入新节点，而在JDK 1.8及之后，HashMap改为了尾插法。
3. 红黑树：随着链