HashMap的工作原理是什么？如何处理哈希冲突？

HashMap的工作原理：

1、HashMap基于hashing原理工作，使用get()、put()方法获取和存储对象。具体过程如下：

        当键值对传递给put方法时，HashMap会调用键对象的hashCode()方法，来计算hashcode，然后根据这个hashcode找到bucket（桶）位置来存储值对象；

        当获取对象时，HashMap会通过键对象的equals()方法找到对应的键值对，返回对象。

HashMap处理哈希冲突的方式：

哈希冲突是指不同的键可能映射到哈希表的同一个位置（桶）。为了处理这种情况，HashMap采用了以下方法：

        1、链表法（链地址法）：这是HashMap处理哈希冲突的基本方法。当发生 哈希冲突时，HashMap会在冲突的位置形成一个链表，将具有相同索引的键值对依次链接起来。这样，即使多个键映射到同一个索引，也可以通过链表来区分和存储他们。在Java7及以前的版本中，HashMap完全依赖于链表法来处理哈希冲突。

        2、红黑树法：为了优化性能，从Java8开始，HashMap引入了红黑树法来处理哈希冲突。当链表的长度超过一定阈值时，HashMap会将链表转换为红黑树。红黑树时一种自平衡的二叉树，它能够在O(logn)世界复杂度内完成查找、插入和删除操作，从而大大提高了HashMap的性能。需要注意的的是，当链表长度缩短到小于等于6时，红黑树会重新退化成链表，以保持HashMap的简洁和灵活性。

HashMap处理哈希冲突的流程示例:

        1、插入操作：

                1、计算键的哈希值，找到对应的桶。

                2、如果桶为空，则直接插入新的键值对。

                3、如果桶不为空，则检查哈希冲突。

                        ① 如果时链表结构，遍历链表，通过equals()方法检查是否存在相同的键。若找到相同的键，则更新其对应的值；若未找到，则将新的键值对插入链表末尾。

                        ②如果桶中元素已经转换为红黑树结构，则在红黑树中插入新节点，保持树的平衡性。

                4、插入新节点后，检查建表长度。如果链表长度超过阈值（默认8），则将链表转换为红黑树。

        2、查找操作：

                1、计算键的哈希值，找到对应的桶。

                 2、如果桶为空，则返回null。

                 3、如果桶不为空，则根据桶中的数据结构（链表或红黑树）进行查找。

                       ① 链表结构：遍历链表，通过equals方法逐个比较节点的键，找到匹配的节点并返回对应的值。

                        ② 红黑树结构：在红黑树中通过二分查找找到目标节点，并返回对应的值。

        3、删除操作：

                1、计算键的哈希值，找到对应的桶。

                2、在链表或红黑树中查找与键匹配的节点。

                3、如果找到匹配的节点，则将其从链表或红黑树中删除。删除后，如果红黑树节点数量减少到阈值以下，树结构将退化为链表。