HashMap的底层数据机构是什么？
在JDK1.7中，由“数组和链表”组成，数组为主体，链表主要是为了解决哈希冲突而存在
在JDK1.8中，由“数组+链表+红黑树”组成，当链表过长时，会严重影响HashMap的性能，红黑树搜索时间复杂度是O(logn)，而链表是O(n)，因此，引入了红黑树，链表和红黑树在达到一定条件会进行转换：
- 当链表超过 8 且数据总量超过 64 才会转红黑树。
- 将链表转换成红黑树前会判断，如果当前数组的长度小于 64，那么会选择先进行数组扩容，而不是转换为红黑树，以减少搜索时间。
解决hash冲突的方法有哪些？HashMap用的哪一种？
解决hash冲突有：开放定址法、再哈希法、拉链法、建立公共溢出区，HashMap中采用的是拉链法
- 开放定址法也称为
再散列法，基本思想就是，如果p=H(key)出现冲突时，则以p为基础，再次hash，p1=H(p),如果p1再次出现冲突，则以p1为基础，以此类推，直到找到一个不冲突的哈希地址pi。 因此开放定址法所需要的hash表的长度要大于等于所需要存放的元素，而且因为存在再次hash，所以只能在删除的节点上做标记，而不能真正删除节点。 - 再哈希法(双重散列，多重散列)，提供多个不同的hash函数，当
R1=H1(key1)发生冲突时，再计算R2=H2(key1)，直到没有冲突为止。 这样做虽然不易产生堆集，但增加了计算的时间。 - 链地址法(拉链法)，将哈希值相同的元素构成一个同义词的单链表,并将单链表的头指针存放在哈希表的第i个单元中，查找、插入和删除主要在同义词链表中进行。链表法适用于经常进行插入和删除的情况。
- 建立公共溢出区，将哈希表分为公共表和溢出表，当溢出发生时，将所有溢出数据统一放到溢出区。
为什么在解决hash冲突的时候，不直接用红黑树？而选择先用链表再用红黑树？
因为红黑树需要进行左旋，右旋，变色这些操作来保持平衡，而单链表不需要。当元素小于 8 个的时候，此时做查询操作，链表结构已经能保证查询性能。当元素大于 8 个的时候， 红黑树搜索时间复杂度是 O(logn)，而链表是 O(n)，此时需要红黑树来加快查询速度，但是新增节点的效率变慢了。
HashMap和HashTable的区别？
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容器整体结构：
HashMap 的 key 和 value 都允许为 null， HashMap 遇到 key 为 null 的时候， 调用 putForNullKey 方法进行处理，而对 value 没有处理。 Hashtable 的 key 和 value 都不允许为 null。Hashtable 遇到 null，直接 返回NullPointerException。
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容量设定与扩容机制：
HashMap 默认初始化容量为 16，并且容器容量一定是 2 的 n 次方，扩容 时，是以原容量 2 倍 的方式 进行扩容。 Hashtable 默认初始化容量为 11，扩容时，是以原容量 2 倍 再加 1 的 方式进行扩容。即 int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1
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散列分布方式（计算存储位置）
HashMap 是先将 key 键的 hashCode 经过扰动函数扰动后得到 hash 值，然 后再利用 hash & (length - 1)的方式代替取模，得到元素的存储位置。 Hashtable 则是除留余数法进行计算存储位置的（因为其默认容量也不是 2 的 n 次方。所以也无法用位运算替代模运算），int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;。 由于 HashMap 的容器容量一定是 2 的 n 次方，所以能使用 hash & (length - 1)的方式代替取模的方式计算元素的位置提高运算效率，但 Hashtable 的容器容量不一定是 2 的 n 次方，所以不能使用此运算方式代替
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线程安全（最重要）：
HashMap 不是线程安全，如果想线程安全，可以通过调用 synchronizedMap(Map<K,V> m)使其线程安全。 但是使用时的运行效率会 下降，所以建议使用 ConcurrentHashMap 容器以此达到线程安全。 Hashtable 则是线程安全的，每个操作方法前都有 synchronized 修饰使其同步，但运行效率也不高， 所以还是建议使用 ConcurrentHashMap 容器以此达到线程安全。
因此，Hashtable 是一个遗留容器，如果我们不需要线程同步，则建议使用 HashMap，如果需要线程同步，则建议使用 ConcurrentHashMap。
HashMap 的put方法流程？
简要流程如下：
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首先根据 key 的值计算 hash 值，找到该元素在数组中存储的下标；
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如果数组是空的，则调用 resize 进行初始化；
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如果没有哈希冲突直接放在对应的数组下标里；
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如果冲突了，且 key 已经存在，就覆盖掉 value；
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如果冲突后，发现该节点是红黑树，就将这个节点挂在树上；
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如果冲突后是链表，判断该链表是否大于 8 ，如果大于 8 并且数组容量小于 64，就进行扩容；如果链表节点大于 8 并且数组的容量大于 64，则将这个结构转换为红黑树；否则，链表插入键值对，若 key 存在，就覆盖掉 value。
