HashMap 源码？原理？
HashMap采用Entry数组来存储key-value对，每一个键值对组成了一个Entry实体，Entry类实际上是一个单向链表结构，她具有next指针，可以连接下一个Entry实体。在JDK1.8中链表长度大于8 的时候，链表会变成红黑树。
为什么用数组+链表？
数组是用来确定桶的位置，利用key的hash值对数组长度取模得到。
链表是用来解决hash冲突问题的，当出现hash值一样的时候，就会在数组上对应的位置形成一条链表。ps:这里的hash值并不是hashcode,而是将hashCode高低十六位异或过的。
解决hash冲突的办法
开放地址法
链地址法
再哈希法
建立公共溢出区
LinkedList可以代替数组结构吗？那为什么HashMap不用LinkedList儿选用数组？
可以！
因为数组效率高！在HashMap中，定位桶的位置是利用元素的key的哈希值对数组长度取模得到。此时，我们已经知道桶的位置，先让数组的查找效率比LInkedList（链表，增删快）大。
ArrayList底层也是数组，为什么不用？
基本数组结构，可以自定义扩容机制，HashMap中的数组扩容机制刚好是2的次幂，在做取模运算的效率高。
ArrayList 是i1.5倍扩容。
HashMap 在什么条件下扩容？
如果bucket满了（超过loadFactor * currentCapacity），就会扩容resize。
loadFactor 为0.75，为了最大程度避免hash冲突。
currentCapacity 为当前数组大小。
为什么扩容是2的次幂？
HashMap为了存取高效，要尽量较少碰撞，就要尽量吧数据分配均匀，每个链表长度大致相同，这个实现就在把数组存到哪个链表的算法：取模，hash%length。
但是这种运算不如位运算，所以优化为hash&（length - 1）
也就是说hash%length == hash&（length - 1）。
因为2的n次方实际就是1后面n个0,2的n次方-1，实际就是n个1.
例如：
长度为8的时候，3&（8-1）=3；2&（8-1）=2，不同位置上，不碰撞；
长度为5的时候，3&（5-1）=0；2&（5-1）=0，出现了碰撞；
所以，保证容积是2的n次方，是为了保证在做（length-1）的时候，每一位都能&1，也就是和11111......111111进行与运算。
为什么要先高16位异或菂16位再取模运算？
这么做是为了降低hash冲突的几率。
用上 高16位异或低16位的“扰动函数”后，就减少了碰撞的几率。
HashMap中put元素的过程？
对key的hashCode() 做hash运算，计算index；
如果没有碰撞直接放到bucket里；
-
如果碰撞了，以链表的形式存在bucket后，
如果碰撞导致链表长度过长（大于等于treeify_threshold），就要把链表转换成红黑树；
如果节点已经存在就替换old value(保证key的唯一性)
如果bucket满了（超过了loadFator*currentCapacity），就要resize。
HashMap中get元素的过程？
对key的hashCode（）做hash运算，得到index；
如果bucket中的第一个节点直接命中，则直接返回；
如果有冲突，就通过key.equals(k)查找对应Entry。
hash算法
Hash函数就是值把一个大范围映射到一个小范围。目的是为了节省空间，使得数据容易保存。
JDK1.8中的HashMap改了什么？
由数组+链表改为数组+链表+红黑树
优化了高位运算的hash算法h^(h>>>16)
扩容后，元素要么在原位置，要么在原位置再移动2次幂的位置，且链表顺序不变。
为什么解决hash冲突的时候，不直接用红黑树？而先用链表，再转红黑树？
因为红黑树需要左旋，右旋，变色等操作来保持平衡，而单链表不需要。
当元素小于8个是，做查询操作，链表结构能够保证查询效率；当元素大于8个是，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。
因此，如果一开始就用红黑树结构，元素太少，新增效率有比较慢，无疑是浪费性能的。
当链表转为红黑树后，什么时候退化成链表？
为6的时候退转为链表，中间有个差值7可以防止链表和树之间频繁的转换。如果设计成超过8个，链表就转换成红黑树，少于8个再转换成链表，如果一个HashMap不停的插入、删除元素，链表元素在8个左右徘徊，就会频繁的发生数据结构转换，效率很低。
HashMap在并发编程下有什么问题？怎么解决？
多线程扩容，引起的死循环问题
多线程put的时候可能导致元素丢失
put飞null的元素，get出来的是null
解决：
比如 使用ConcurrentHashMap、HashTable等线程安全集合类。
实现一个自定义的class作为HashMap的key该如何实现？
重写hashCode和equals方法
-
如何设计一个不变类
类添加final修饰符，保证类不被继承
保证所有成员变量必须私有，并加上final修饰
不提供改变成员变量的方法，包括setter
通过构造器初始化所有成员，进行深拷贝
如果构造器传⼊的对象直接赋值给成员变量，还是可以通过对传⼊对象的修改进⽽导致改变内部变量的值。例如
这种⽅式不能保证不可变性，myArray和array指向同⼀块内存地址，⽤⼾可以在ImmutableDemo之外通过修改array 对象的值来改变myArray内部的值。
为了保证内部的值不被修改，可以采⽤深度copy来创建⼀个新内存保存传⼊的值。正确做法：
- 在getter方法中，不要直接返回对象本身，而是克隆对象，并返回对象的拷贝。
这种做法也是防⽌对象外泄，防⽌通过getter获得内部可变成员对象后对成员变量直接操作，导致成员变量发⽣改变