HashMap存值、取值及哈希碰撞原理分析

HashMap中的put()和get()的实现原理：

map.put(k,v)实现原理

首先将k,v封装到Node对象当中（节点）。
然后它的底层会调用K的hashCode()方法得出hash值。
通过哈希表函数/哈希算法，将hash值转换成数组的下标，下标位置上如果没有任何元素，就把Node添加到这个位置上。如果说下标对应的位置上有链表(哈希碰撞)。此时，就会拿着k和链表上每个节点的k进行equal。如果所有的equals方法返回都是false，那么这个新的节点将被添加到链表的末尾。如其中有一个equals返回了true，那么这个节点的value将会被覆盖。

map.get(k)实现原理

先调用k的hashCode()方法得出哈希值，并通过哈希算法转换成数组的下标。
通过上一步哈希算法转换成数组的下标之后，在通过数组下标快速定位到某个位置上。如果这个位置上什么都没有，则返回null。如果这个位置上有单向链表，那么它就会拿着K和单向链表上的每一个节点的K进行equals，如果所有equals方法都返回false，则get方法返回null。如果其中一个节点的K和参数K进行equals返回true，那么此时该节点的value就是我们要找的value了，get方法最终返回这个要找的value。

为何随机增删、查询效率都很高的原因是？

原因: 增删是在链表上完成的，而查询只需扫描部分，则效率高。
注: HashMap集合的key，会先后调用两个方法，hashCode and equals方法，这这两个方法都需要重写。
为什么放在hashMap集合key部分的元素需要重写equals方法？
因为equals方法默认比较的是两个对象的内存地址

哈希碰撞概述

在调用HashMap的put(key k,value v)方法时，若key的哈希值相等了，则发生哈希碰撞(冲突);
此时，若equals()比较相等，则表示key相同，判断元素相同，会执行覆盖操作；若equals()不相等，则形成链表，追加到链表末尾；
当链表长度等于8时，优化为红黑树结构(jdk1.8开始优化为红黑树),当调用remove(key k)方法删除元素时，剩余6个的时候，退回链表结构；
③.判断table[i]的首个元素是否和key一样，如果相同直接覆盖value，否则转向④，这里的相同指的是hashCode以及equals；

如何避免哈希碰撞

避免哈希碰撞，就要尽量让key的hash值不相同，key的hash值和map的容量有很大关系，容量越大越不容易发生碰撞。
所以避免哈希碰撞的有效方式就是：扩容，
当map扩容后，size发生改变，所有的key的hash值，都会通过reHash重新计算

扩展

因此，我们在扩充HashMap的时候，不需要像JDK1.7的实现那样重新计算hash，只需要看看原来的hash值新增的那个bit是1还是0就好了，是0的话索引没变，是1的话索引变成“原索引+oldCap”，可以看看下图为16扩充为32的resize示意图.