HashMap你知道多少

总结

首先它的底层结构是xxx，它的put方法原理是xxx。下标计算原理是xxx，当put元素达到一定值的时候会进行扩容，其扩容原理是xxx，其容量都是2的n次方，原因是xxx。
在jdk1.8之前，是头插法，1.8之后改为了尾插法，原因是xxx。
同时1.8之前和1.8之后都是线程不安全的，体现在xxx。
1.8之后还引入了红黑树，好处是xxx

1.底层结构

首先它的底层是数组+链表组成的散列表。这种能够综合数组（查找效率高）和链表（增删效率高）的优点，提高效率。

2.put

一开始数组的容量为0，HashMap会把数组长度初始化为16。当put节点的时候，会先计算这个节点的key的哈希值，然后得到节点的下标，如果此位置没有节点，则把节点放到这个下标处。如果已经有节点了，就要遍历这个节点所在的链表，看是否有key==为true或者equals方法为true的，如果有就进行value值的更新，如果没有尾插法把节点链到最后

3.key的下标/hash值是怎么计算的

具体方法是HashMap里面的hash方法，它会调用key的hashCode方法，然后将得到的哈希值，高16位和低16位进行异或运算，得到key的哈希值。然后再将此哈希值与数组长度取余（虽然是&符号，但是效果和取余效果是一样的，只是效率要比%符号高），得到下标

方法一：
static final int hash(Object key) {   //jdk1.8 & jdk1.7
     int h;
     // h = key.hashCode() 为第一步 取hashCode值
     // h ^ (h >>> 16)  为第二步 高位参与运算
     return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
方法二：
static int indexFor(int h, int length) {  //jdk1.7的源码，jdk1.8没有这个方法，但是实现原理一样的
     return h & (length-1);  //第三步 取模运算
}

哈希值的计算：将对象的hashcode()方法返回的hash值，进行无符号的右移16位，并与原来的hash值进行按位异或操作，目的是将hash的低16bit和高16bit做了一个异或，使返回的值足够散列
下标的计算：将哈希值与（数组长度-1）取余，得到下标。用&的作用是效率更高

4.扩容机制是什么？

当容量达到size*0.75的时候，会进行扩容。HashMap扩容的方法是使用一个新的数组代替原有的数组，对原数组的所有数据进行重新计算插入新数组，之后指向新数组；如果扩容前数组已经达到最大了，那么将直接将阈值设置成最大整数，然后return；

5.头插法还是尾插法，优点是啥

JDK1.8之前是头插法，1.8之后是尾插法
在并发环境下，扩容时，如果是头插法，会造成死循环。而且热点数据在扩容后会倒置，更不需要头插法了

6.红黑树

JDK1.8之后引入红黑树，数组大小大于64且链表长度大于8的时候会转成红黑树，小于64只会进行扩容。链表长度为6的时候又转回链表。红黑树是非严格平衡的二叉树，这样能够提高检索效率。

7.为啥是2的n次方

在计算buckets桶位置的时候，公式为((n-1) & hash），2的幂减去1的数的二进制数的结尾都是1，与hash值进行与运算，会得到其余数。进行按位与操作，使得结果剩下的值为对象的hash值的末尾几位，这样就我们只要保证对象的hash值生成足够散列即可
总之就是，使得((n-1) & hash）计算的索引值更均匀，能尽量减少碰撞。

8.线程不安全是影响的哪里

在jdk1.8之前，扩容（transfer方法）的时候容易形成死链和数据丢失，1.8之后，也是线程不安全的，会因为size造成数据覆盖的情况