HashMap 集合简介

HashMap 基于哈希表的 Map 接口实现，是以 key-value 存储形式存在，即主要用来存放键值对。HashMap 的实现不是同步的，这意味着它不是线程安全的。它的 key、value 都可以为 null，此外，HashMap 中的映射不是有序的。

jdk1.8 之前 HashMap 由 数组 + 链表 组成，数组是 HashMap 的主体，链表则是主要为了解决哈希冲突（两个对象调用的 hashCode 方法计算的哈希值经哈希函数算出来的地址被别的元素占用）而存在的（“拉链法”解决冲突）。jdk1.8 以后在解决哈希冲突时有了较大的变化，当链表长度大于阈值（或者红黑树的边界值，默认为 8 ）并且当前数组的长度大于 64 时，此时此索引位置上的所有数据改为使用红黑树存储。

什么是哈希冲突？
你可以把hash想象成一个数组，现在你想把一个数据存到hash表中。那么问题来了：这个数据应该存到哪里？

于是，你需要一个hash函数，这个函数的作用就是把你要存的数据映射成hash表中的一个位置，这个位置就是你要存放该数据的地方。一般把hash表的每个位置都叫做“槽（slot）”，很形象，你要往槽里放数据。假如你要存的数据为k，存放在哪个槽里呢？很简单，存在hash（k）这个槽里。

这个hash函数是你自定义的。这里我以《算法导论》里面的一个题目举例：现在你选的hash函数是这样的（取模法）：
hash(k) = k mod 9
假设hash表的大小为9（即有9个槽），现在要把一串数据存到表里：5,28,19,15,20,33,12,17,10

简单计算一下：hash(5)=5, 所以数据5应该放在hash表的第5个槽里；hash(28)=1，所以数据28应该放在hash表的第1个槽里；hash(19)=1，也就是说，数据19也应该放在hash表的第1个槽里——于是就造成了碰撞（也称为冲突，collision）。
影响产生冲突多少有以下三个因素：
1.散列函数是否均匀；2.处理冲突的方法；3.散列表的装填因子。
如果数据的分布比较广泛，而且储存数据的数组长度比较大，那么哈希冲突就比较少，否则冲突是很高的。
哈希冲突的常用解决办法：链式地址法

补充：将链表转换成红黑树前会判断，即便阈值大于 8，但是数组长度小于 64，此时并不会将链表变为红黑树，而是选择逬行数组扩容。

这样做的目的是因为数组比较小，尽量避开红黑树结构，这种情况下变为红黑树结构，反而会降低效率，因为红黑树需要逬行左旋，右旋，变色这些操作来保持平衡。同时数组长度小于64时，搜索时间相对要快些。所以结上所述为了提高性能和减少搜索时间，底层阈值大于8并且数组长度大于64时，链表才转换为红黑树，具体可以参考 treeifyBin() 方法。

当然虽然增了红黑树作为底层数据结构，结构变得复杂了，但是阈值大于 8 并且数组长度大于 64 时，链表转换为红黑树时，效率也变的更高效。

小结：HashMap 特点：