HashMap的数据结构
HashMap 根据键的 hashCode 值存储数据，大多数情况下可以直接定位到它的值，因而具有很快的访问速度，但遍历顺序却是不确定的。 HashMap 最多只允许一条记录的键为 null，允许多条记录的值为 null。HashMap 非线程安全，即任一时刻可以有多个线程同时写 HashMap，可能会导致数据的不一致。
HashMap数据结构
HashMap 里面是一个数组，然后数组中每个元素是一个单向链表。上图中，每个绿色
的实体是嵌套类 Entry 的实例，Entry 包含四个属性：key, value, hash 值和用于单向链表的 next。
- capacity：当前数组容量，始终保持 2^n，可以扩容，扩容后数组大小为当前的 2 倍。
- loadFactor：负载因子，默认为 0.75。
- threshold：扩容的阈值，等于 capacity * loadFactor
Java8 对 HashMap 进行了一些修改，最大的不同就是利用了红黑树，所以其由 数组+链表+红黑树 组成。根据 Java7 HashMap 的介绍，我们知道，查找的时候，根据 hash 值我们能够快速定位到数组的具体下标，但是之后的话，需要顺着链表一个个比较下去才能找到我们需要的，时间复杂度取决于链表的长度，为 O(n)。为了降低这部分的开销，在 Java8 中，当链表中的元素超过了 8 个以后，会将链表转换为红黑树，在这些位置进行查找的时候可以降低时间复杂度为 O(logN)。
JDK1.7和JDK1.8 HashMap的区别
- 最重要的一点是底层结构不一样，1.7是数组+链表，1.8则是数组+链表+红黑树结构;
- jdk1.7中当哈希表为空时，会先调用inflateTable()初始化一个数组；而1.8则是直接调用resize()扩容;
- 插入键值对的put方法的区别，1.8中会将节点插入到链表尾部，而1.7中是采用头插；
- jdk1.7中的hash函数对哈希值的计算直接使用key的hashCode值，而1.8中则是采用key的hashCode异或上key的hashCode进行无符号右移16位的结果，避免了只靠低位数据来计算哈希时导致的冲突，计算结果由高低位结合决定，使元素分布更均匀；
- 扩容时1.8会保持原链表的顺序，而1.7会颠倒链表的顺序；而且1.8是在元素插入后检测是否需要扩容，1.7则是在元素插入前；
- jdk1.8是扩容时通过hash&cap==0将链表分散，无需改变hash值，而1.7是通过更新hashSeed来修改hash值达到分散的目的；
- 扩容策略：1.7中是只要不小于阈值就直接扩容2倍；而1.8的扩容策略会更优化，当数组容量未达到64时，以2倍进行扩容，超过64之后若桶中元素个数不小于7就将链表转换为红黑树，但如果红黑树中的元素个数小于6就会还原为链表，当红黑树中元素不小于32的时候才会再次扩容。
哈希冲突
哈希冲突是指哈希函数算出来的地址被别的元素占用了，也就是，这个位置有人了
解决哈希冲突有以下几种方法：
1. 开放定址法：
这种方法也称再散列法，其基本思想是：当关键字key的哈希地址p=H（key）出现冲突时，以p为基础，产生另一个哈希地址p1，如果p1仍然冲突，再以p为基础，产生另一个哈希地址p2，…，直到找出一个不冲突的哈希地址pi ，将相应元素存入其中。这种方法有一个通用的再散列函数形式：Hi=（H（key）+di）%m i=1，2，…，n
其中H（key）为哈希函数，m 为表长，di称为增量序列。增量序列的取值方式不同，相应的再散列方式也不同。
2. 再哈希法：
这种方法是同时构造多个不同的哈希函数： Hi=RH1（key） i=1，2，…，k
当一个哈希函数地址还产生冲突时，在计算另一个哈希函数地址，直到不再发生冲突为止。
3. 链地址法
这种方法的是将所有哈希地址相同的元素i构成一个单链表，并将单链表的头指针存在哈希表的第i个单元中，因而查找、插入和删除主要在单链表中进行。链地址法适用于经常进行插入和删除的情况。
4. 建立公共溢出区
这种方法就是将哈希表分为基本表和溢出表两部分，凡是和基本表发生冲突的元素，一律填入溢出表，比较粗暴