概述
HashMap 提供了高效的键值对存储和检索方式，适用于需要快速访问和管理映射关系的多种场景，如数据库操作、缓存、索引等。它是现代编程中不可或缺的数据结构之一。
hashmap 数据结构组成：
1、 hash表：
哈希表（Hash Table），也称为散列表，是一种数据结构，用于存储键值对（key-value pairs）
哈希表的核心思想是利用哈希函数将键转换成唯一的索引，然后将该索引与值存储在数组中，以获取高效的查询。
2 、单链表：
每个节点除了包含存储的数据，还包含指向后一个节点的引用，hash冲突时挂载元素。
3、 红黑树：
红黑树（Red-Black Tree）是一种自平衡的二叉搜索树（Binary Search Tree），其设计思想是为了在有序集合（或映射）的基础上，提供高效的数据存储和检索，并且在插入和删除操作时保持树的平衡， 在某keY,hash冲突的元素大于等于8时由链表转成。
3.1 如何理解红黑的概念：
红黑树的 "红黑" 是指每个节点都被赋予了一个红色或黑色的标记，这些标记遵循一定的规则和性质，用以维护树的平衡和性能。红黑树的设计目标是保持树的高度平衡，以确保各种操作（插入、删除、查找等）在最坏情况下也能够在对数时间内完成。
规则： 根节点是黑色的，每个叶子节点（NIL 节点）都是黑色的，每个红色节点的两个子节点都是黑色的，从任一节点到其每个叶子的路径都包含相同数量的黑色节点，没有连续的红色节点，等等。
hashmap 核心成员变量：
- table（Node数组）： 用于存储键值对的数组，是
HashMap存储数据的主要容器。每个数组元素对应一个桶，可以存储一个或多个键值对。 - threshold（阈值）： 表示数组的容量阈值，当存储的键值对数量超过阈值时，会触发扩容操作。通常为容量与负载因子的乘积。
- loadFactor（负载因子）： 表示哈希表的负载因子，用于确定何时进行扩容。负载因子是存储容量与实际键值对数量之间的比率，例如，0.75 表示当存储的键值对数量达到容量的 75% 时，进行扩容。
- size（大小）： 表示当前存储的键值对数量。
- modCount（修改次数）： 表示
HashMap的结构修改次数，用于支持迭代器的快速失败机制。 - threshold（阈值）： 当数组容量超过此值时，数组将被重新分配。
- loadFactor（负载因子）： 当存储的键值对数量达到数组容量的负载因子时，进行扩容。
hashmap 的hash算法：
具体来说，JDK 8 中的 HashMap 采用了以下的散列算法：
- 获取原始哈希值： 首先，会调用键的
hashCode()方法获取键的原始哈希值。 - 扰动函数（Spread Function）： JDK 8 的
HashMap会使用一个扰动函数（spread function）来对原始哈希值进行处理，以便更好地分散哈希值的分布。这个扰动函数的实现会将原始哈希值进行一些位操作，使得高位的影响能够影响到低位，从而更好地减少哈希冲突。
hashmap的rehash优化：
JDK 1.8 中引入了“树化分裂”机制，它在 rehash 过程中不会一次性地将链表全部转换为红黑树，而是分批次进行。具体来说，当链表长度超过阈值（默认为8）时，会将链表的前 8 个节点直接保留在链表中，而剩余的节点会被放置到新桶中。这样做的目的是为了保持链表的局部性，减少树化过程中的性能开销。
这个“树化分裂”的机制在 resize 方法中得到应用，当进行 rehash 时，会对链表进行分裂，一部分节点继续保留在链表中，而另一部分节点则被放置到新桶中的树中。
