1、HashMap底层原理

HashMap在JDK1.8之前的实现方式 数组+链表，但是在JDK1.8后对HashMap进行了底层优化,改为了由 数组+链表或者数值+红黑树实现,主要的目的是提高查找效率

1. Jdk8数组+链表或者数组+红黑树实现

当链表中的元素超过了 8 个以后， 会将链表转换为红黑树，当红黑树节点 小于 等于6 时又会退化为链表。

2. 当new HashMap()

底层没有创建数组，首次调用put()方法示时，底层创建长度为16的数组，jdk8底层的数组是：Node[],而非Entry[]，用数组容量大小乘以加载因子得到一个值，一旦数组中存储的元素个数超过该值就会调用rehash方法将数组容量增加到原来的两倍，专业术语叫做扩容，在做扩容的时候会生成一个新的数组，原来的所有数据需要重新计算哈希码值重新分配到新的数组，所以扩容的操作非常消耗性能.
默认的负载因子大小为0.75，数组大小为16。也就是说，默认情况下，那么当HashMap中元素个数超过160.75=12的时候，就把数组的大小扩展为216=32，即扩大一倍。

3. 在我们Java中任何对象都有hashcode，

hash算法就是通过hashcode与自己进行向右位移16的异或运算。这样做是为了计算出来的hash值足够随机，足够分散，还有产生的数组下标足够随机

map.put(k,v)实现原理

（1）首先将k,v封装到Node对象当中（节点）。
（2）先调用k的hashCode()方法得出哈希值，并通过哈希算法转换成数组的下标。
（3）下标位置上如果没有任何元素，就把Node添加到这个位置上。如果说下标对应的位置上有链表。此时，就会拿着k和链表上每个节点的k进行equal。如果所有的equals方法返回都是false，那么这个新的节点将被添加到链表的末尾。如其中有一个equals返回了true，那么这个节点的value将会被覆盖。

map.get(k)实现原理

(1)、先调用k的hashCode()方法得出哈希值，并通过哈希算法转换成数组的下标。
(2)、在通过数组下标快速定位到某个位置上。重点理解如果这个位置上什么都没有，则返回null。如果这个位置上有单向链表，那么它就会拿着参数K和单向链表上的每一个节点的K进行equals，如果所有equals方法都返回false，则get方法返回null。如果其中一个节点的K和参数K进行equals返回true，那么此时该节点的value就是我们要找的value了，get方法最终返回这个要找的value。

4. Hash冲突

不同的对象算出来的数组下标是相同的这样就会产生hash冲突，当单线链表达到一定长度后效率会非常低。

解决hash冲突的四种方法：

1.开放定址法

2.链地址法

3.再哈希

4.建立公共溢出区

建立一个公共溢出区域，就是把冲突的都放在另一个地方，不在表里面

5. 在链表长度大于8的时候，将链表就会变成红黑树，提高查询的效率。

2、Hashmap和hashtable ConcurrentHashMap区别（高薪常问）

区别对比一(HashMap 和HashTable 区别)：

1、HashMap 是非线程安全的，HashTable 是线程安全的。
2、HashMap 的键和值都允许有 null 值存在，而 HashTable 则不行。
3、因为线程安全的问题，HashMap 效率比 HashTable 的要高。
4、Hashtable 是同步的，而 HashMap 不是。因此，HashMap 更适合于单线 程环境，而 Hashtable 适合于多线程环境。一般现在不建议用 HashTable, ① 是 HashTable 是遗留类，内部实现很多没优化和冗余。②即使在多线程环境下，现在也有同步的 ConcurrentHashMap 替代没有必要因为是多线程而用HashTable。

区别对比二(HashTable 和 ConcurrentHashMap 区别)：

HashTable 使用的是 Synchronized 关键字修饰，ConcurrentHashMap 是JDK1.7使用了锁分段技术来保证线程安全的。JDK1.8ConcurrentHashMap取消了Segment分段锁，采用CAS和synchronized来保证并发安全。数据结构跟HashMap1.8的结构类似，数组+链表/红黑二叉树。
synchronized只锁定当前链表或红黑二叉树的首节点，这样只要hash不冲突，就不会产生并发，效率又提升N倍。