学习HashMap工作原理

HashMap是JAVA语言中的Map接口的实现类之一，特点是插入慢、查询快，HashMap是JAVA中使用频率最高的映射（键值对）处理的数据类型。
HashMap内部默认为数组+链表(红黑树)的存储结构，数据结构如下：

数组中每个元素称之为一个桶（bucket），每个桶中默认使用链表的方式存储键值对。
关于性能的设计
1、 容量和加载因子是影响性能的重要因素
容量是哈希表中桶的数量，加载因子是表示哈希表中元素填满的程度，容量默认值为16，加载因子默认为0.75，也就是说当元素达到16*0.75=12时，容量就需要扩容了。
2什么是哈希冲突，链表与红黑树转换
当发生键值对存在hash冲突(不同key的hash值相同)时，落在同一桶的元素会越来越多。当链表长度大于8且容量大于64时（源码中的默认值），链表会转换为红黑树，另外，当同一个桶中元素长度小于6时会转回链表结构，应避免这种来回转换。
3扩容
hashmap每次扩容都是原来的2倍，主要原因是：一方面是为了让重新计算的索引只有两种情况，一种是索引落在原位置，另外一种是在原位置再移动2次幂的位置。另外一方面是尽量把数据散列分布均匀，减少rehash。
以上这些设计都是为了解决查询，插入，删除等操作时的性能的一个折中考虑。
使用建议

1） 构造hashmap实例时就设置初始容量，建议设置为已知元素个数/0.75f+1(参考阿里的编码规范)，避免扩容引起的rehash。
2） 长期留在内存的HashMap，可以降低加载因子，目的是减少hash冲突，不过会造成内存浪费（通过空间换时间）。
3） HashMap是非线程安全的，多线程并发编程情况下，会出现死循环，应使用ConcurrentHashMap代替。