浅析HashMap

Java基础知识中最常被问到的便是HashMap,最近也与朋友对其底层进行过争论，最终经过自个儿观读源码，以及参考广大网友的文档，留下本人的一些记忆，如有任何问题，欢迎随时指正。
未了解内部结构之前有以下的一些疑问：

1.HashMap的底层数据结构是什么样子的，如何进行存储？

HashMap的底层是数组+链表，后续在jdk1.8后加入了红黑树，主要是为了增加查询的速度。key,value的存储是在HashMap中创建了一个静态内部类 Node<K,V>，包含hash(key),key ,value, Node<K,V>这四个属性。put(key,value)方法，主要实现的就是将hash(key),key,value存到Node节点中，然后将Node节点存放到数组表中，当然，该数组是在put操作的时候才进行初始化的，包括初始化数组的大小默认为16，扩容因子为0.75（据说此数据是根据泊松定理得来的），即在数据存储达到16*0.75=12时开始进行扩容，默认为当前容量的两倍。进行存储的时候，链表用的是尾插法，即已有的链表值next指向新加入的数据。

2.HashMap如何获取具体key对应的value值？

查询操作：每次根据key值查询相对应的value时是先拿hash(key)与表的长度进行取模运算，获取到该数据存在的数组下标位置，然后判断该数组的key值和目标key是否一致，如果一致则取其Node<K,V>对象的value值返回即可，若不一致，判断其next是否有数据，没有的话，则查询失败，否则的话，进行循环判断key值是否相等，直到获取到相等的key为止，否则，查询失败。
当然，红黑树是在列表的长度达到HashMap默认的8个节点后将列表的类型转换为红黑树进行存储，提高存储查询速度。

3.HashMap为何是现成不安全的，缺少synchronized关键字，但是具体什么原因导致安全性事故？

首先在put的时候容易发生线程冲突：比如有两个线程A和B，首先A希望插入一个key-value对到HashMap中，首先计算记录所要落到的 hash桶的索引坐标，然后获取到该桶里面的链表头结点，此时线程A的时间片用完了，而此时线程B被调度得以执行，和线程A一样执行，只不过线程B成功将记录插到了桶里面，假设线程A插入的记录计算出来的 hash桶索引和线程B要插入的记录计算出来的 hash桶索引是一样的，那么当线程B成功插入之后，线程A再次被调度运行时，它依然持有过期的链表头但是它对此一无所知，以至于它认为它应该这样做，如此一来就覆盖了线程B插入的记录，这样线程B插入的记录就凭空消失了，造成了数据不一致的行为。
其次，resize而引起死循环：这种情况发生在HashMap自动扩容时，当2个线程同时检测到元素个数超过 数组大小 × 负载因子。此时2个线程会在put()方法中调用了resize()，两个线程同时修改一个链表结构会产生一个循环链表（JDK1.7中，会出现resize前后元素顺序倒置的情况）。接下来再想通过get()获取某一个元素，就会出现死循环。

摘自链接: https://www.imooc.com/article/267756.