这将是一个很长的答案，拿着饮料继续阅读…

哈希就是在内存中存储一个键-值对，可以更快地读写。它将键存储在数组中，值存储在LinkedList中。

假设我想存储4个键值对

{
“girl” => “ahhan” , 
“misused” => “Manmohan Singh” , 
“horsemints” => “guess what”, 
“no” => “way”
}

为了存储键，我们需要一个4元素的数组。现在我如何将这4个键中的一个映射到4个数组索引(0,1,2,3)呢?

因此java找到单个键的hashCode并将它们映射到特定的数组索引。 哈希码公式是-

1) reverse the string.

2) keep on multiplying ascii of each character with increasing power of 31 . then add the components .

3) So hashCode() of girl would be –(ascii values of  l,r,i,g are 108, 114, 105 and 103) . 

e.g. girl =  108 * 31^0  + 114 * 31^1  + 105 * 31^2 + 103 * 31^3  = 3173020

哈希和女孩!!我知道你在想什么。你对狂野二重唱的迷恋可能会让你错过一件重要的事情。

为什么java要把它乘以31 ?

因为，31是奇数质数形式为2^5 - 1。奇素数降低了哈希碰撞的概率

这个哈希码是如何映射到数组下标的呢?

答案是，哈希码%(数组长度-1)。在我们的例子中，“girl”被映射为(3173020 % 3)= 1。它是数组的第二个元素。

值“ahhan”存储在与数组索引1相关的LinkedList中。

HashCollision -如果您尝试使用上面描述的公式查找密钥“误用”和“horsemints”的hasHCode，您将看到两者都给出相同的1069518484。Whooaa ! !〇教训

2个相等的对象必须具有相同的hashCode，但如果没有保证 hashCode匹配，则对象相等。所以它应该存储 这两个值都对应于1号桶的“误用”和“horsemints” (1069518484% 3)。

现在哈希图看起来是-

Array Index 0 –
Array Index 1 - LinkedIst (“ahhan” , “Manmohan Singh” , “guess what”)
Array Index 2 – LinkedList (“way”)
Array Index 3 – 

现在，如果有人试图找到键“horsemints”的值，java很快就会找到它的hashCode，对它进行模块化，并开始在LinkedList对应的索引1中搜索它的值。因此，这样我们就不需要搜索所有的4个数组索引，从而使数据访问更快。

但是，等一下。有3个值在那个linkedList对应的数组索引1，它如何找出哪一个是值为关键“horsemints”?

其实我撒谎了，我说HashMap只是在LinkedList中存储值。

它将两个键值对存储为映射条目。实际上Map是这样的。

Array Index 0 –
Array Index 1 - LinkedIst (<”girl” => “ahhan”> , <” misused” => “Manmohan Singh”> , <”horsemints” => “guess what”>)
Array Index 2 – LinkedList (<”no” => “way”>)
Array Index 3 – 

现在你可以看到，当遍历对应于ArrayIndex1的linkedList时，它实际上会将linkedList的每个条目的key与horsemints进行比较，当它找到一个时，它会返回它的值。

希望你读得开心:)

hashcode决定要检查hashmap的哪个bucket。如果存储桶中有多个对象，则执行线性搜索以查找存储桶中的哪个项目等于所需的项目(使用equals()方法)。

In other words, if you have a perfect hashcode then hashmap access is constant, you will never have to iterate through a bucket (technically you would also have to have MAX_INT buckets, the Java implementation may share a few hash codes in the same bucket to cut down on space requirements). If you have the worst hashcode (always returns the same number) then your hashmap access becomes linear since you have to search through every item in the map (they're all in the same bucket) to get what you want.

大多数情况下，编写良好的hashcode并不完美，但它足够独特，可以为您提供或多或少的恒定访问。

你可以在http://javarevisited.blogspot.com/2011/02/how-hashmap-works-in-java.html上找到很好的信息

总结:

HashMap的工作原理是哈希

put(key, value): HashMap将key和value对象都存储为Map.Entry。Hashmap应用hashcode(key)来获取桶。如果有碰撞，HashMap使用LinkedList存储对象。

get(key): HashMap使用key Object的hashcode来查找桶的位置，然后调用keys.equals()方法来识别LinkedList中的正确节点，并在Java HashMap中返回该键的相关值对象。

我不会详细介绍HashMap是如何工作的，但是会给出一个例子，这样我们就可以通过将HashMap与现实联系起来来记住它是如何工作的。

我们有Key, Value,HashCode和bucket。

在一段时间内，我们将把它们与以下内容联系起来:

一个社会 HashCode ->社会地址(总是唯一的) 社会中的房子 Key ->房屋地址。

使用Map.get(key):

Stevie想去他的朋友(Josse)的房子，他住在一个VIP社会的别墅里，让它成为javalavers社会。 Josse的地址是他的SSN(每个人都不一样)。 有一个索引，我们可以根据社会安全号找到协会的名字。 这个索引可以被认为是一个找出HashCode的算法。

SSN协会名称 92313(Josse’s) -爪哇 13214—AngularJSLovers 98080—javalover 53808 -生物爱好者

这个SSN(密钥)首先给我们一个HashCode(来自索引表)，它只是社会的名字。 现在，多个房子可以在同一个社会中，所以HashCode可以是公共的。 假设，社会对两个房子都是公用的，我们如何识别我们要去哪个房子，是的，通过使用(SSN)密钥，它只是房子的地址

使用Map.put(关键字,值)

这将通过查找HashCode为该值找到一个合适的社会，然后存储该值。

我希望这能有所帮助，而且这是可以修改的。

下面是针对Java 8版本的HashMap机制的粗略描述(它可能与Java 6略有不同)。

数据结构

哈希表 哈希值通过key上的Hash()计算，它决定对给定的键使用哈希表的哪个桶。 链表(单个) 当桶中的元素数量较小时，使用单链表。 红黑树 当一个桶中的元素数量很大时，使用红黑树。

类(内部)

地图。条目 在map中表示单个实体，即键/值实体。 HashMap。节点 节点的链表版本。 它可以表示: 哈希桶。 因为它有哈希属性。 单链表中的节点(因此也是链表的头)。 HashMap。TreeNode 节点的树版本。

字段(内部)

节点[]表 桶表(链表的头)。 如果一个bucket不包含元素，那么它就是null，因此只占用一个引用的空间。 设置<地图。入口> entrySet 实体的集合。 int大小 实体数量。 负载系数浮动 在调整大小之前，指示允许的哈希表有多满。 int阈值 下一个要调整大小的大小。 公式:阈值=容量* loadFactor

方法(内部)

int散列(关键) 按键计算哈希值。 如何映射哈希到桶? 使用以下逻辑: static int hashToBucket(int tableSize, int hash) { return (tableSize - 1) & hash; ｝

关于能力

在哈希表中，容量是指桶数，可以从table.length中获取。 Also可以通过threshold和loadFactor计算，因此不需要定义为类字段。

可以通过:capacity()得到有效容量

操作

按键查找实体。 首先通过哈希值找到桶，然后循环链表或搜索排序树。 用键添加实体。 首先根据key的哈希值找到桶。 然后试着找出它的值: 如果找到，则替换该值。 否则，在链表的开头添加一个新节点，或插入到排序树中。 调整 当达到阈值时，将哈希表的容量(table.length)翻倍，然后对所有元素重新哈希以重建表。 这可能是一次昂贵的手术。

性能

获取并放置 时间复杂度为O(1)，因为: 桶通过数组索引访问，因此是O(1)。 每个桶中的链表长度较小，可见为O(1)。 树的大小也是有限的，因为当元素数量增加时将扩展容量并重新哈希，所以可以将其视为O(1)，而不是O(log N)。

记住这里对hashmap结构的解释，也许有人可以解释Baeldung上的以下段落:-

Java有接口Map的几个实现，每个实现都有自己的特殊性。

但是，现有的Java核心Map实现都不允许Map处理单个键的多个值。

正如我们所看到的，如果我们试图为同一个键插入两个值，第二个值将被存储，而第一个值将被删除。

它还将返回(由put(K键，V值)方法的每个正确实现):

Map<String, String> map = new HashMap<>();
assertThat(map.put("key1", "value1")).isEqualTo(null);
assertThat(map.put("key1", "value2")).isEqualTo("value1");
assertThat(map.get("key1")).isEqualTo("value2");