java面试题hashmap底层实现原理

HashMap 是 Java 中最常用的集合类之一，它基于哈希表实现。下面是 HashMap 的底层实现原理：

1. 数据结构：HashMap 是一个数组加链表（或红黑树）的数据结构。数组用于存储元素，链表（或红黑树）用于处理哈希冲突。

2. 哈希函数：HashMap 使用 key 的 hashCode() 方法计算哈希值，通过哈希值和数组长度取模得到存储位置。

3. 哈希冲突：不同的 key 可能会有相同的哈希值，导致哈希冲突。如果发生冲突，HashMap 会使用链表（或红黑树）来解决。Java 8 之后，当链表长度超过阈值时，会将链表转换为红黑树，以提高查找效率。

4. 扩容机制：当 HashMap 中的元素个数超过负载因子（默认为 0.75）与数组长度的乘积时，会触发扩容操作。扩容后，数组长度会变为原来的两倍，并重新计算元素的存储位置。

5. 高位运算：在计算元素存储位置时，HashMap 会使用高位运算来增加散列性，减少哈希碰撞。Java 8 中引入了一个称为 "扰动函数" 的操作，通过将哈希值的高位和低位进行异或运算，减少哈希碰撞的可能性。

总的来说，HashMap 的底层实现是基于数组和链表（或红黑树）的组合结构，利用哈希函数计算和存储元素的位置，通过链表（或红黑树）解决哈希冲突，并在需要时进行扩容，以提高性能和效率。