数组+链表：存在性能最坏情况O(n)

Java8以前，HashMap底层数据结构采用数组+链表的结构。
数组特点：查询快，增删慢。
链表特点：查询慢，增删较快。
HashMap：结合了数组和链表的优势。同时HashMap的操作是非Synchronized，因此效率比较高。

Java7的HashMap的put方法思路

put源码：

public V put(K key, V value) {if (table == EMPTY_TABLE) {inflateTable(threshold);}if (key == null)return putForNullKey(value);int hash = hash(key);int i = indexFor(hash, table.length);for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {Object k;if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {V oldValue = e.value;e.value = value;e.recordAccess(this);return oldValue;}}modCount++;addEntry(hash, key, value, i);return null;}

addEntry源码：

/*** Adds a new entry with the specified key, value and hash code to* the specified bucket.  It is the responsibility of this* method to resize the table if appropriate.** Subclass overrides this to alter the behavior of put method.*/void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) {resize(2 * table.length);hash = (null != key) ? hash(key) : 0;bucketIndex = indexFor(hash, table.length);}createEntry(hash, key, value, bucketIndex);}

方法简述：
1、初始化HashMap，若Entry数组类型的table为空，inflated（膨胀，扩容意思）一个table，threshold默认=初始容量=16；
2、对key求Hash值，然后再计算table下标；
3、如果没有碰撞，即数组中没有相应的键值对，直接放入桶（bucket）中，如果碰撞了，以链表的方式链接到后面；
4、如果键值对已经存在就替换旧值；
5、如果桶满了（容量16*加载因子0.75），就需要扩容resize();

但是，存在坏情况：如果通过哈希散列运算得到的是同一个值，即总是分配到同一个桶中，使某个桶的链表长度很长。
由于链表查询需要从头开始遍历，最坏情况下，HashMap性能变为O(n)。

数组+链表+红黑树：性能提高到O(logn)

Java8以后，HashMap底层数据结构采用数组+链表+红黑树的结构。
通过常量TREEIFY_THRESHOLD=8和UNTREEIFY_THRESHOLD=6来控制链表与红黑树的转化。

Java8的HashMap的putVal方法思路

putVal源码：

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,boolean evict) {Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)n = (tab = resize()).length;if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)tab[i] = newNode(hash, key, value, null);else {Node<K,V> e; K k;if (p.hash == hash &&((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))e = p;else if (p instanceof TreeNode)e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);else {for (int binCount = 0; ; ++binCount) {if ((e = p.next) == null) {p.next = newNode(hash, key, value, null);if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1sttreeifyBin(tab, hash);break;}if (e.hash == hash &&((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))break;p = e;}}if (e != null) { // existing mapping for keyV oldValue = e.value;if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)e.value = value;afterNodeAccess(e);return oldValue;}}++modCount;if (++size > threshold)resize();afterNodeInsertion(evict);return null;}

在Java7源码基础上增加了链表和红黑树的转化。
如果链表长度超过阈值8，就把链表转换成红黑树，如果链表长度低于6，就把红黑树转回链表。改变了最坏情况下O(n)，性能提高到O(logn)。
注意：Java7中数组里的元素叫Entry，Java8及以后改名为Node（节点）。