hashmap的工作原理

HashMap 是 Java 中常用的一种基于哈希表的数据结构，用于存储键值对。它的工作原理是将键对象通过哈希函数映射到散列表中的一个位置，然后将值存储在该位置上。当我们需要查找某个键对应的值时，HashMap 会再次使用哈希函数计算该键在散列表中的位置，并在该位置上查找值。由于哈希函数能够将键均匀地分布在散列表中，因此 HashMap 能够在 O(1) 时间内完成对键值对的存储和查找操作。

具体地说，HashMap 内部由一个数组和一些链表或红黑树组成。数组的每个元素称为桶，每个桶中可以存储多个键值对，如果多个键值对的哈希值相同，它们会被存储在同一个桶中，形成链表或红黑树的形式。当桶中存储的键值对数量达到一定阈值时，链表就会被转换为红黑树，以提高查找效率。在插入删除时，HashMap 会根据键的哈希值找到对应的桶，然后在桶中寻找键值对，如果找到了就更新值，否则就插入新的键值对。

需要注意的是，由于哈希函数的存在，HashMap 中的键对象必须实现 hashCode() 方法和 equals() 方法，以便在哈希表中正确地定位和比较键值对。同时，由于哈希函数并不完美，不同的键对象可能会产生相同的哈希值，这种情况称为哈希冲突。当哈希冲突发生时，HashMap 会使用链表或红黑树来解决冲突。为了保证 HashMap 的性能，哈希冲突的概率应该尽量小，因此在实现自定义的键对象时，需要选择好的哈希函数，以避免冲突。