HashMap，继承AbstractMap类，实现了Map接口，特性是无序不可重复，其本身的数据结构是数组加链表和红黑树。今天我们就一起来详细了解一下。
首先，需要知道，HashMap中几个关键词的含义。
capacity，容量，即数组长度，默认值16
loadFactor，负载因子，即数组扩容系数，默认值是0.75；
threshold，阀值，threshold = capacity * loadFactor，当数组的长度达到或超过阀值时，才进行扩容，
HashMap中数组存放的数据类型是一个静态内部类Node，其数据结构如下
static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
final int hash;
final K key;
V value;
Node<K,V> next;
… …
}
当new一个HashMap对象时，只是将负载因子赋值为默认值0.75.
执行put方法时，调用内部的putVal()方法，并重新计算了key的hash值。
计算方法是：将key的hashcode和自己的高16位做异或运算（之所以是高16位，是因为普遍hashcode都大于2的16次方，让高16位参与hash计算，可以尽量的合理分配）
具体put逻辑如下：
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
//如果当前数组为空或者长度为0，则先调用resize()方法对数组初始化
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
//(n - 1) & hash]，相当于用hash值对数组长度-1进行mod运算，把结果作为数组下标
//如果数组下标所在位置是null，直接创建一个Node对象并存入数组当前位置
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {//如果数组下标所在位置有值
Node<K,V> e; K k;
//如果下标所在节点的hash值与传入的hash值相等，并且两者key的地址值相等，或者key值相等，则用传入的新值覆盖旧值，返回旧值，见下方e!=null逻辑
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
//存储结构由链表转为红黑树，这里后续再说
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {//hash碰撞，即待put的hash值与当前节点的hash值相等，但是key值不同
//循环遍历当前节点链表
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
//如果当前节点是链表的尾节点
if ((e = p.next) == null) {
//创建一个Node对象作为新的尾节点，然后将当前节点指向它
p.next = newNode(hash, key, value, null);
//如果链表长度大于等于7，则转为红黑树（TREEIFY_THRESHOLD默认值8）
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
//如果链表的某一个节点hash值与put的hash值相等，并且两者key的地址值相等，或者key值相等，则用传入的新值覆盖旧值，返回旧值，见下方e!=null逻辑
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;
//抽象方法，提供给LinkedHashMap
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
//记录HashMap结构被修改的次数
++modCount;
//数组长度+1，如果此时数组长度大于阀值，则数组扩容，重新计算并存储节点
if (++size > threshold)
resize();
//抽象方法，提供给LinkedHashMap
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
数组扩容逻辑如下：
final Node<K,V>[] resize() {
Node<K,V>[] oldTab = table;
int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
int oldThr = threshold;
int newCap, newThr = 0;
if (oldCap > 0) {//当前数组容量>0
//如果数组容量>=设置的最大容量2的30次方，则把数组的阀值改为Integer最大值
if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return oldTab;
}
//正常扩容，将数组容量*2，数组阀值*2
else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
newThr = oldThr << 1; // double threshold
}
//数组容量为0，阀值>0，则把数组容量设为阀值
else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
newCap = oldThr;
else { // zero initial threshold signifies using defaults
//第一次初始化数组，容量赋值默认值16，阀值=12
newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
}
//即else if (oldThr > 0)条件，重新计算阀值
if (newThr == 0) {
float ft = (float)newCap * loadFactor;
newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
(int)ft : Integer.MAX_VALUE);
}
threshold = newThr;
@SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
//创建新的容量长度数组
Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
table = newTab;
if (oldTab != null) {
//循环遍历旧数组，重新计算节点hash值在新数组对应的下标，存储节点
for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
Node<K,V> e;
//当前节点不为空
if ((e = oldTab[j]) != null) {
//释放旧数组内存，垃圾回收
oldTab[j] = null;
//如果节点不是链表，节点hash值和新的容量-1进行取mod运算，结果作为存放节点的新位置
if (e.next == null)
newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
//存储结构由链表转为红黑树，这里后续再说
else if (e instanceof TreeNode)
((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
else { //如果当前节点结构为链表
//定义一个低位链表头和尾，用来存放在新容量数组中位置和旧数组中位置一样的节点
Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
//定义一个高位链表头和尾，用来存放在新容量数组中位置发生变化的节点（在新数组中的位置=旧数组中的位置+旧数组长度）
Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
Node<K,V> next;
//循环遍历节点链表，构建新的节点链表
do {
next = e.next;
//如果节点hash值&旧数组长度的运算结果为0，表示节点在新数组中的位置和旧数组中位置一样
if ((e.hash & oldCap) == 0) {
//让链表头节点指向链表的第一个节点
if (loTail == null)
loHead = e;
else
//每一次循环，让前一个节点指向后一个节点
loTail.next = e;
//每一次循环，让链表尾节点指向最后一个节点
loTail = e;
}
else {//逻辑同上
if (hiTail == null)
hiHead = e;
else
hiTail.next = e;
hiTail = e;
}
} while ((e = next) != null);
//去掉新构建链表的尾结点，存入新的数组
if (loTail != null) {
loTail.next = null;
newTab[j] = loHead;
}
//逻辑同上
if (hiTail != null) {
hiTail.next = null;
newTab[j + oldCap] = hiHead;
}
}
}
}
}
return newTab;
}
HashMap put方法要点总结：
1. 计算hash值(h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)
2. 计算数据存放位置(n - 1) & hash
3. 如果发生hash碰撞，则进行equals比较
4. 当数组长度超过阀值，则2倍扩容
故，HashMap存放的key如果是对象，最好都重写hashCode()和equals()，并且初始化时给定初始容量，减少扩容次数。