HashMap 是基於 Map 的鍵值對映射表，底層是通過數組、鏈表、紅黑樹（JDK1.8加入）來實現的。
HashMap結構
HashMap 中存儲元素，是將 key 和 value 封裝成了一個 Node ，先以一個 Node 數組的來存儲，通過 key 的 hashCode 來計算 hash 值，根據 hash 值和 HashMap 的大小確定存入元素在數組中的位置。當 hashCode 相同時，即產生了相同的數組索引位置，那麼就會通過單向鏈表的形式來繼續存儲。
static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> { final int hash; final K key;V value;Node<K,V> next;Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) { this.hash = hash; this.key = key; this.value = value; this.next = next;} // 省略部分代碼... }HashMap 中所有的映射都保存在節點 Node 中，同時為了解決發生 hash 碰撞的衝突，節點可以持有下一個節點的引用，以形成一個單向鏈表。
HashMap結構圖（JDK1.7及之前）
在JDK1.8， HashMap 又做了一些改動，當數組 table 某個索引位置的上鍊表的長度大於8的話，則會將鏈表轉化為紅黑樹。
static final class TreeNode<K,V> extends LinkedHashMap.Entry<K,V> { TreeNode<K,V> parent; // red-black tree linksTreeNode<K,V> left; TreeNode<K,V> right; TreeNode<K,V> prev; // needed to unlink next upon deletionboolean red; TreeNode(int hash, K key, V val, Node<K,V> next) { super(hash, key, val, next);} // 省略部分代碼... }同樣地，映射的key-value就保存在 TreeNode 中。 parent 、 left 、 right 持有相應節點的引用形成紅黑樹。
HashMap結構圖（JDK1.8）
HashMap源碼分析
主要屬性：
transient Node<K,V>[] table; // 數組transient int size; // 大小int threshold // 擴容閾值final float loadFactor; // 加載因子，默認值為0.75
構造方法：
// 使用默認的初始容量和加載因子public HashMap() { this(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY, DEFAULT_LOAD_FACTOR);}// 指定初始容量，使用默認的加載因子public HashMap(int initialCapacity) { this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);}// 用現有的Map來構造一個新的HashMappublic HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) { this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;putMapEntries(m, false);}// 根據自定義的初始容量和加載因子來構造HashMappublic HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) { if (initialCapacity < 0) throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +initialCapacity); if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY) {initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;} else if (initialCapacity < DEFAULT_INITIAL_CAPACITY) {initialCapacity = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;} if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor)) throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +loadFactor);threshold = initialCapacity;init();}構造函數主要是設置 HashMap 的初始容量，以及擴容的加載因子。 HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) 構造函數根據已有的映射來構造新的 HashMap ，它同樣採用的默認的加載因子，並將 m 中的元素添加到新構造的 HashMap 中。
數據存放：
public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) {putMapEntries(m, true);}final void putMapEntries(Map<? extends K, ? extends V> m, boolean evict) { int s = m.size(); if (s > 0) { if (table == null) { // pre-sizefloat ft = ((float)s / loadFactor) + 1.0F; int t = ((ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY) ?(int)ft : MAXIMUM_CAPACITY); if (t > threshold)threshold = tableSizeFor(t);} else if (s > threshold)resize(); for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : m.entrySet()) {K key = e.getKey();V value = e.getValue();putVal(hash(key), key, value, false, evict);}}}putAll 方法直接調用 putMapEntries 。 putMapEntries 方法中先根據已有的 Map 中的元素數量對新構造的 HashMap 進行擴容，然後遍歷舊的 Map ，取出元素存放到新的 HashMap 中。
// 存放key-valuepublic V put(K key, V value) { return putVal(hash(key), key, value, false, true);}// 根據key的hashCode來計算hash值static final int hash(Object key) { int h; return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);}final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) {Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i; // table為null的話，進行初始化if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)n = (tab = resize()).length; // 根據（n-1）&hash來計算出元素在數組中的位置iif ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) // 如果數組中該位置沒有元素，即tab[i]==null,則直接構建Node存放在該位置tab[i] = newNode(hash, key, value, null); else { // tab[i]不為nullNode<K,V> e; K k; // 如果數組中已有的節點tab[i]與需要新存入的元素的key相同，則直接替換掉tab[i]if (p.hash == hash &&((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))e = p; else if (p instanceof TreeNode) // 如果tab[i]為紅黑樹節點，則直接存入紅黑樹 e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value); else { // tab[i]為鏈表的第一個節點，遍歷鏈表，將新的節點加入到鏈表的末尾for (int binCount = 0; ; ++binCount) { if ((e = p.next) == null) {p.next = newNode(hash, key, value, null); // 如果鏈表的長度大於閾值，則將鏈表轉換為紅黑樹if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1sttreeifyBin(tab, hash); break;} // 如果鏈表中存在與新加入的元素key相同，則直接替換掉if (e.hash == hash &&((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) break;p = e;}} if (e != null) { // existing mapping for keyV oldValue = e.value; if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)e.value = value;afterNodeAccess(e); return oldValue;}}++modCount; // 添加完成後，檢查是否需要擴容if (++size > threshold)resize();afterNodeInsertion(evict); return null;}put 方法的主要邏輯：根據添加節點的 hash 值計算計算它在數組中的位置 i ，判斷 tab[i]是否為空，為空則直接加入；不為空的話，需要判斷該節點的 key 是否與新加入的節點的 key相同，相同的話直接替換；如果不同則需要判斷 tab[i] 節點是否是紅黑樹節點，如果是紅黑樹節點，則直接加入到紅黑樹中；如果不是紅黑樹節點，那肯定就是鏈表的第一個節點了，遍歷鏈表，在遍歷的過程中還需要判斷是否與鏈表中已有節點的 key 相同，如果相同，同樣直接替換掉，都不同的話就直接添加到鏈表的末尾。並且呢，加入鏈表後還需要判斷鏈表的長度是否超過了閾值8，超過了的話，需要將鏈表轉換為紅黑樹。
HashMap 在添加數據的時候，會判斷當前數據量是否超過設定的閾值，如果超過的話會進行擴容，在擴容過程中會將已添加的數據進行重新添加，以致原來添加元素的順序和位置都改變了，所以 HashMap 不能保證元素的存入取出順序。
刪除數據：
// 根據key刪除數據public V remove(Object key) {Node<K,V> e; return (e = removeNode(hash(key), key, null, false, true)) == null ? null : e.value;}// 根據key-value刪除數據@Overridepublic boolean remove(Object key, Object value) { return removeNode(hash(key), key, value, true, true) != null;}// 刪除節點final Node<K,V> removeNode(int hash, Object key, Object value, boolean matchValue, boolean movable) {Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, index; // 根據hash值得到數組索引位置的節點pif ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&(p = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {Node<K,V> node = null, e; K k; V v; // p節點的key與需要刪除的節點的key相同的話，則說明p就是需要刪除的節點if (p.hash == hash &&((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))node = p; // 賦值給nodeelse if ((e = p.next) != null) { if (p instanceof TreeNode) // p節點為紅黑樹節點，從紅黑樹中獲取匹配的刪除節點node = ((TreeNode<K,V>)p).getTreeNode(hash, key); else { // p節點為鏈表的第一個節點，遍歷鏈表，找到匹配的刪除節點do { if (e.hash == hash &&((k = e.key) == key ||(key != null && key.equals(k)))) {node = e; break;}p = e;} while ((e = e.next) != null);}} // 匹配的刪除節點node不為null的話，刪除nodeif (node != null && (!matchValue || (v = node.value) == value ||(value != null && value.equals(v)))) { if (node instanceof TreeNode) // 從紅黑樹中刪除((TreeNode<K,V>)node).removeTreeNode(this, tab, movable); else if (node == p) // 從數組中刪除 tab[index] = node.next; else// 從鏈表中刪除p.next = node.next;++modCount;--size;afterNodeRemoval(node); return node;}} return null;}remove 的邏輯和加入元素的邏輯相似，依次從數組、紅黑樹、鏈表中找到匹配的刪除節點來刪除。
clear 方法：
public void clear() {Node<K,V>[] tab;modCount++; if ((tab = table) != null && size > 0) { size = 0; for (int i = 0; i < tab.length; ++i)tab[i] = null;}}clear 方法要簡單些，直接遍歷數組tab，將數組中所有元素都置空即可。
最後
對於 HashMap ，我們只要知道了它的底層結構，要理解它的實現原理還是非常簡單。在JDK1.8之後，加入了紅黑樹的結構，使 HashMap 的效率比之前的版本又優化了很多，關於鏈表轉化為紅黑樹，以及紅黑樹轉鏈表的具體實現等細節後續再做分析。
1、具有1-5工作經驗的，面對目前流行的技術不知從何下手，
需要突破技術瓶頸的。2、在公司待久了，過得很安逸，
但跳槽時面試碰壁。需要在短時間內進修、跳槽拿高薪的。
3、如果沒有工作經驗，但基礎非常紮實，對java工作機制，
常用設計思想，常用java開發框架掌握熟練的。
4、覺得自己很牛B，一般需求都能搞定。
但是所學的知識點沒有系統化，很難在技術領域繼續突破的。
5. 群號：高級架構群 606187239備註好信息！
6.阿里Java高級大牛直播講解知識點，分享知識，
多年工作經驗的梳理和總結，帶著大家全面、
科學地建立自己的技術體系和技術認知！