HashMap底层源码分析

HashMap是Java中常用的一种数据结构，它底层采用的是哈希表的实现方式。下面是HashMap底层源码分析：

1. HashMap的数据结构

HashMap的数据结构是一个数组，数组中的每个元素是一个链表，链表中存放了哈希值相同的键值对。当发生哈希冲突时，新的键值对将会添加到链表的末尾。在查找键值对时，首先根据键的哈希值在数组中定位到对应的链表，然后再在链表中查找键值对。这种实现方式的时间复杂度为O(1)，但是在发生哈希冲突时，链表的长度会变长，查找效率也会降低。

2. HashMap的put方法

当向HashMap中添加键值对时，首先会计算键的哈希值，然后根据哈希值计算出在数组中的位置。如果该位置为空，则直接将键值对添加到该位置；否则，需要遍历链表，查找是否已经存在相同的键，如果存在，则将旧的值替换为新的值；如果不存在，则将新的键值对添加到链表的末尾。

3. HashMap的get方法

当从HashMap中获取键值对时，首先计算键的哈希值，然后根据哈希值在数组中定位到对应的链表。接着遍历链表，查找是否存在相同的键，如果存在，则返回对应的值；如果不存在，则返回null。

4. HashMap的扩容机制

当HashMap中的元素个数超过数组长度的75%时，会自动扩容。扩容时，会将数组长度扩大一倍，并将原来的键值对重新分配到新的数组中。重新分配时，需要重新计算键的哈希值和在新数组中的位置。这个过程比较耗时，但是可以避免链表过长导致的查找效率降低。

5. HashMap的线程安全性

HashMap是非线程安全的，因为在多线程环境下，可能会存在多个线程同时对同一个链表进行操作的情况，从而导致数据不一致。如果需要在多线程环境下使用HashMap，可以使用ConcurrentHashMap，它是线程安全的。