【某大厂一面】JDK1.8中对HashMap数据结构进行了哪些优化

在 JDK 1.8 中，HashMap 数据结构进行了重要的优化。相较于之前版本，JDK 1.8 引入了许多改进，提升了性能，尤其是在高负载的情况下。以下是 JDK 1.8 中 HashMap 数据结构的关键优化。

1. 链表转化为红黑树

在 JDK 1.8 之前，HashMap 使用链表来解决哈希冲突，即多个元素哈希值相同时，它们会被存储在同一个桶中，并通过链表（LinkedList）来连接。这个设计虽然简单，但当哈希冲突非常严重时，链表的长度可能变得非常长，导致查找效率下降，最坏情况下，查找时间复杂度变为 O(n)，这就违背了哈希表提供常数时间查找的优势。

JDK 1.8 优化：

• 红黑树（TreeNode）替代链表：当某个桶中的元素超过 8 个时，HashMap 会将链表转换成红黑树（TreeNode）。红黑树是一种平衡二叉查找树，可以在 O(log n) 时间复杂度内完成查找、插入和删除操作。
• 转化条件：只有当桶中的元素超过 8 个，并且当前 HashMap 的总容量大于 64 时，才会进行链表转红黑树的操作。这是为了避免在哈希冲突不严重的情况下过度优化，影响性能。
• 恢复链表：如果红黑树中的元素数量降到 6 以下，HashMap 会将其转换回链表，防止红黑树引入的额外复杂度影响性能。

优点：

• 高效查找：红黑树提供了对高负载情况下的查找操作进行优化，避免了链表退化为 O(n) 的情况。
• 动态调整：只有在真正需要的时候（即冲突非常严重时），才会使用红黑树，避免不必要的性能开销。

2. Node 类替代 Entry 类

在 JDK 1.8 中，HashMap 中的 Entry 类被 Node 类替代。这个变化本身并没有带来直接的性能提升，但它为进一步的优化和功能扩展提供了基础。

• Node 类是一个新的内部类，它继承自 Map.Entry，表示 HashMap 中的键值对。
• 这种修改主要是为了与 JDK 1.8 中引入的其他改进（如并发处理、扩展性等）保持一致。

3. hash 方法优化</