1. HashMap

1. Map接口的常用实现类：HashMap、Hashtable 和 Properties
2. HashMap是Map接口使用频率最高的实现类
3. HashMap是以 key-value 的方式来存储数据(HashMap$Node类型)
4. key不能重复，但是值可以重复，允许使用null键和null值。
5. 如果添加相同的key，则会覆盖原来的key-value ，等同于修改 (key不会替换，value会替换)
6. 与HashSet-样，不保证映射的顺序，因为底层是以hash表的方式来存储的 (jdk8的hashMap底层数组+链表+红黑树)
7. HashMap没有实现同步，因此是线程不安全的，方法没有做同步互斥的操作，没有 synchronized

2. HashMap 底层机制及源码分析

1. (k，v) 是一个Node实现了Map.Entry<K,V>，查看HashMap的源码可以看到.
2. jdk7.0的hashmap底层实现【数组+链表】，jdk8.0底层【数组+链表+红黑树】

• 扩容机制【和HashSet相同】

1. HashMap底层维护了Node类型的数组table，默认为null
2. 当创建对象时，将加载因子(loadfactor)初始化为0.75
3. 当添加key-value时，通过key的哈希值得到在table的索引。然后判断该索引处是否有元素，如果没有元素直接添加。如果该索引处有元素，继续判断该元素的key和准备加入的key是否相等，如果相等，则直接替换value，如果不相等需要判断是树结构还是链表结构，做出相应处理。如果添加时发现容量不够，则需要扩容。
4. 第1次添加，则需要扩容table容量为16，临界值(threshold)为12 (16*0.75)
5. 以后再扩容，则需要扩容table容量为原来的2倍(32)，临界值为原来的2倍，即24,依次类推
6. 在Java8中，如果一条链表的元素个数超过 TREEIFY_THRESHOLD (默认是8 )，并且 table 的大小>= MIN TREEIFY_CAPACITY(默认64)，就会进行树化(红黑树)。

• 案例：

	HashMap map = new HashMap();
	map.put("java", 10);
	map.put("Python", 10);
	map.put("java", 20);//替换value

• 源码分析：

解读HashMap的源码：
1. 执行构造器 new HashMap()
初始化加载因子 loadfactor = 0.75
HashMap$Node[] table = null
2. 执行put 调用 hash方法，计算 key的 hash值 (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)
public V put(K key, V value) {//K = "java" value = 10
 return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
3. 执行 putVal
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
    boolean evict) {
 Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;//辅助变量
 //如果底层的table 数组为null, 或者 length =0 , 就扩容到16
 if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
     n = (tab = resize()).length;
 //取出hash值对应的table的索引位置的Node, 如果为null, 就直接把加入的k-v
 //, 创建成一个 Node ,加入该位置即可
 if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
     tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
 else {
     Node<K,V> e; K k;//辅助变量
 // 如果table的索引位置的key的hash相同和新的key的hash值相同，
  // 并 满足(table现有的结点的key和准备添加的key是同一个对象  || equals返回真)
  // 就认为不能加入新的k-v
     if (p.hash == hash &&
         ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
         e = p;
     else if (p instanceof TreeNode)//如果当前的table的已有的Node 是红黑树，就按照红黑树的方式处理
         e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
     else {
         //如果找到的结点，后面是链表，就循环比较
         for (int binCount = 0; ; ++binCount) {//死循环
             if ((e = p.next) == null) {//如果整个链表，没有和他相同,就加到该链表的最后
                 p.next = newNode(hash, key, value, null);
                 //加入后，判断当前链表的个数，是否已经到8个，到8个，后
                 //就调用 treeifyBin 方法进行红黑树的转换
                 if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                     treeifyBin(tab, hash);
                 break;
             }
             if (e.hash == hash && //如果在循环比较过程中，发现有相同,就break,就只是替换value
                 ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                 break;
             p = e;
         }
     }
     if (e != null) { // existing mapping for key
         V oldValue = e.value;
         if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
             e.value = value; //替换，key对应value
         afterNodeAccess(e);
         return oldValue;
     }
 }
 ++modCount;//每增加一个Node ,就size++
 if (++size > threshold[12-24-48])//如size > 临界值，就扩容
     resize();
 afterNodeInsertion(evict);
 return null;
}

5. 关于树化(转成红黑树)
//如果table 为null ,或者大小还没有到 64，暂时不树化，而是进行扩容.
//否则才会真正的树化 -> 剪枝
final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {
 int n, index; Node<K,V> e;
 if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
     resize();

}