HashMap的扩容过程

一：扩容条件

在Java中，HashMap的扩容条件是基于当前HashMap容量（即内部数组的大小）和实际存储元素的数量。具体来说，在Java 7及以后版本中，HashMap扩容的触发条件如下：
1，装载因子阈值： 当HashMap中的元素数量（entry数量）超过当前容量与预设的负载因子（load factor）的乘积时，会触发扩容操作。默认负载因子为0.75，也就是说，当HashMap中的元素个数达到容量的75%时，就会进行扩容。

2，插入新元素时： 在执行put()操作尝试插入一个新的键值对时，如果发现现有元素数量已经达到了扩容阈值，并且确实需要新增一个元素（不是替换已存在的元素），那么也会触发扩容操作。
扩容过程涉及创建一个新的、更大容量的数组，并将原数组中的所有键值对重新计算哈希值并移动到新的数组中。这个过程也称为“rehashing”，并且在Java 8中引入了优化，链表长度大于某个阈值时会转化为红黑树，以减少搜索、插入和删除的时间复杂度。

二：举例说明：

初始容量为16，当添加第13个元素时，HashMap扩容的流程是什么样的

当初始容量为16的HashMap添加第13个元素时，由于默认负载因子是0.75，所以扩容阈值（threshold）计算公式为：capacity * loadFactor = 16 * 0.75 = 12。

因此，当添加第13个元素时，HashMap的实际存储元素数量超过了扩容阈值（即当前已存储12个元素+即将添加的第13个元素），将会触发扩容操作。

扩容流程如下：

创建新的Entry数组： HashMap会创建一个新的Entry数组，其容量通常是原来容量的两倍加一，也就是newCapacity = oldCapacity << 1 = 16 * 2 = 32。

重新哈希所有元素： 遍历原HashMap中的每个Entry（键值对），使用新的容量重新计算它们的索引位置，并将这些Entry放入新的数组中。这个过程被称为“rehash”。

链表拆分或树形结构调整： 如果在扩容过程中某个桶（bucket）下形成了链表结构，那么在这个桶下的链表会根据新的索引被拆分成两个链表，分别存放在新数组的相应位置。在Java 8及以上版本中，如果链表长度超过8且HashMap允许转化为红黑树（通过treeifyThreshold控制，默认也是8），则链表会被转换为红黑树。

替换引用： 扩容完成后，HashMap会将内部引用指向新的Entry数组，旧数组将不再使用，随后垃圾回收机制会在适当的时候回收旧数组。

这样就完成了HashMap的扩容操作，之后可以继续安全地添加新的元素，而不会因为超出容量限制导致无法插入。

小提醒：
HashMap初始化之后，并没有立即分配内存空间，初始化时并没有初始化数组 table，在 put 操作时才初始化；