注-hashMap的底层原理以及如何解决碰撞

   首先 先说说hashMap的底层原理：

        看上图，可以发现hashMap的类继承AbstractMap，并实现了Map,Clonetable,Serializable这三个接口；

        上图中 看到默认构造方法中有一个DEFAULT_LOAD_FACTOR，称为负载因子，可以看下静态参数

        负载因子默认为0.75，当键值对数量占总容量的值大于0.75时，就会扩容两倍，而默认容量是1<<4,，也就是16
        HashMap底层呢是一个数组，每个数组的元素是一个链表，而每个链表的节点都是一个映射，也就是键值对Entry，
        每个链表就是我们常说的“桶”，put和get方法都是从“桶”中进行的，如下图

        往“桶”中存储时，也就是put时，会调用hash方法，对key的哈希码重新计算
         public V put(K key, V value) {
            return putVal(hash(key), key, value, false, true);
         }  
         
         /*下面方法在put方法中被调用*/
         static final int hash(Object key) {
                int h;
                return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
            }
            
         /*下面方法在put方法中被调用*/    
        final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        Node[] tab; Node p; int n, i;
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            Node e; K k;
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    if (e.hash == hash &&
                        ((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;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
        if (++size > threshold)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }
    
    可以看到计算方法是将key的哈希码与哈希码无符号右移16位之后的结果进行异或，这样的好处是保证key的高低位都参与哈希码的计算，
    高速少开销可靠性强，值得一提的是java8还有一个优化点，就是“桶”中的数量大于8时，就会将链表转换为一个二叉树，红黑树，
    这样做的直接好处时查询性能由O（logn）优化为O（nlogn），要实现红黑树就是进行比较，这也是HashMap实现Comparable接口的一个重要原因

    存储时由hash值来确定要放到哪个“桶”中，那么问题就出现了，如果两个key有相同的hash值，怎么进行存储，这就是碰撞问题。

    解决方法是“拉链法，其实也就是将entry键值对用链表来存储，一旦hash值相同，就会调用equals方法，如果为true，就会替代当前的entry，举个例子，比如
    
    public class PasswdKey {
    static String name="name"; 
    static String address="address";
        public static void main(String[] args) {
            Map map=new HashMap<>();
            map.put(name, "maze");
            map.put(name, "freg");        
        }
    }

    第一次存储键name时，无相同的hash值，直接存到合适freg的数组索引的位置，接着又存了一个键为name的entry，
    在进行hash比较时由于键都为name，hash值相同，然后对链表的每一个元素进行equals方法（
    此时已确定要存储的数组索引位置，与第一次的索引位置相同），如果相同，就替换当前位置的键值对，
    此时就会将键为name的value更换为“freg”，其实这就是我们所说的覆盖
    
    同样，get以及containsKey方法也是过hash值来找到value的
    
     final Node getNode(int hash, Object key) {
        Node[] tab; Node first, e; int n; K k;
        if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
            (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
            if (first.hash == hash && // always check first node
                ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                return first;
            if ((e = first.next) != null) {
                if (first instanceof TreeNode)
                    return ((TreeNode)first).getTreeNode(hash, key);
                do {
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        return e;
                } while ((e = e.next) != null);
            }
        }
        return null;
    }
    
    注意：HashMap是支持键值对为null的，此时存在数组的第一个位置上，索引为0
          还有碰撞问题非常影响map的性能，尽管java8相对于7有了很大的优化