HashMap、HashTable与ConcurrentHashMap的区别与联系

HashMap        

        HashMap 是基于哈希表的 Map 接口实现，它存储的内容是键值对(key-value)。HashMap 的底层实现原理涉及数组、链表和红黑树的结合使用。

HashMap的数据结构

        HashMap 的内部结构是一个数组（Node[] table），这个数组的每个元素都是一个链表的头节点。当链表的长度超过一定阈值（默认为8），并且数组的大小不小于64，链表结构会转换成红黑树结构，这样可以提高查询效率。

键值对的存储原理（put方法）

        当使用 put 方法存储键值对时，HashMap 会首先计算键(key)的 hashCode，然后通过哈希算法将这个 hashCode 转换成数组的下标，从而确定在数组中的存储位置。如果该位置没有其他元素，新的键值对就直接存储在这里。如果位置已经有元素存在，就会发生哈希冲突，新的元素会以链表的形式存储在这个位置的末尾。在 Java 8 中，如果链表的长度超过8，链表会转换成红黑树。

扩容机制

        当 HashMap 中的元素数量达到数组大小与加载因子（默认为0.75）的乘积时，数组会进行扩容，通常是扩容为原来的两倍。扩容是一个成本较高的操作，因为它涉及到重新计算每个元素的存储位置并将它们移动到新的数组中。

红黑树的