想必经历过面试的人很多都能被问到这个问题，当然小编也不例外，今天就给大家剖析一下HashMap在jdk1.8中的结构及其使用，分享在这，从中自己也在学习，不断积累技术和大家一起分享。
一：概述
HashMap最早在jdk1.2中就存在了，HashMap继承自父类（AbstractMap），实现了Map、Cloneable、Serializable接口，底层思想是基于散列算法实现的，HashMap可以用null作为键，也可以用null作为值，当存储的键为null时，对应计算的结果是0，用0作为键值的，HashMap不是线程安全的，如果使用HashMap要满足线程安全，可以使用Collectio类的的synchronizedMap方法使HashMap具有线程安全的能力，或者使用ConcurrentHashMap类。
一：数据的存储结构
在jdk1.7中的HashMap中的数据结构是数组+单链表的组合，使用链表处理hash值冲突的元素，而存在的问题就是当hash键值相等的情况较多时，都会将值保存在一个单链表上，也就是其中的一个桶中，导致通过key值去查找效率很低，所以在jdk1.8中，HashMap采用了数组+链表+红黑树来实现，这在结构上与jdk 1.7最大的不同，而在jdk1.8中，如果hash键值冲突较多时，单链表的长度超过规定的临界值(8)时,就会将链表转换成红黑树的结构存储，这样就能高效的查询，提高HashMap的查询效率。
1. HashMap成员变量:
* The default initial capacity - MUST be a power of two.
* 默认HashMap初始化的容量为16，且长度必须为2的幂等
*/
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;
/**
* The table, resized as necessary. Length MUST Always be a power of two.
* 数组是存储HashMap的链表表头
*/
transient Entry<K,V>[] table;
/** 最大初始容量，2^30 */
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
/** 负载因子，默认0.75，负载因子越小，hash冲突机率越低 */
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
/** 初始化一个Entry的空数组 */
static final Entry<?,?>[] EMPTY_TABLE = {};/** HashMap实际存储的元素个数 */
transient int size;
/** 临界值（HashMap 实际能存储的大小）,公式为(threshold = capacity * loadFactor) */
int threshold;
/** 负载因子 */
final float loadFactor;
/** HashMap的结构被修改的次数，用于迭代器 */
transient int modCount;
2：HashMap的数组结构
图1
3：红黑树结构及性质介绍
红黑树其实就是一种自平衡的二叉查找树，他这个自平衡的特性就是针对HashMap中链表可能会很长，做出的优化。红黑树是每个节点都带有颜色属性的二叉查找树，颜色或红色或黑色。在二叉查找中有的性质外，红黑树也有自己的特点:
特点1. 节点都是红色或黑色，所以称为红黑树。
特点2. 树的根节点是黑色。
特点3. 每个叶节点（NIL节点，空节点）是黑色的。
特点4. 每个红色节点的两个子节点都是黑色。(从每个叶子到根的所有路径上不能有两个连续的红色节点)
特点5. 从任一节点到其每个叶子的所有路径都包含相同数目的黑色节点。
static final class TreeNode<k,v> extends LinkedHashMap.Entry<k,v> {TreeNode<k,v> parent; // 父节点
TreeNode<k,v> left; //左子树
TreeNode<k,v> right;//右子树
TreeNode<k,v> prev; // needed to unlink next upon deletion
boolean red; //颜色属性
TreeNode(int hash, K key, V val, Node<k,v> next) {super(hash, key, val, next);
}
4:HashMap的扩容机制
HashMap中含有resize()方法，当HashMap的元素个数超过数组的容量长度(length)HashMap就会进行扩容,默认情况下数组容量是16,当HashMap中的元素个数超过12个时(16*0.75 == 12),就超过了临界值(也就是源码中的threshold),这时，HashMap就需要把数组大小扩容到原来的一倍,然后通过rehash(再哈希),重新计算每个元素在数组中的位置.
