Java 集合：HashMap 底层原理与并发安全
深入 HashMap 的数据结构、扩容机制、哈希优化，以及并发场景下的线程安全问题与 ConcurrentHashMap 的演进。
本节你将能
说清 HashMap 的底层结构、扩容与哈希规则，并解释为什么 HashMap 线程不安全、并发场景该用什么。
核心要点
- JDK 1.8 结构：数组 + 链表 + 红黑树；链表长度达 8 转树、6 退化为链表。
- 容量取 2 的幂：用 (n-1)&hash 定位桶，扩容时只需看一位即可 rehash。
- 负载因子 0.75 是时间与空间的折中，达到阈值扩容为 2 倍。
- HashMap 非线程安全：1.7 头插法并发成环，1.8 仍有数据覆盖；并发请用 ConcurrentHashMap。
- ConcurrentHashMap 1.8 用 CAS + synchronized(锁桶头)，粒度远细于 1.7 分段锁。
面试连招
常被追问：为什么红黑树阈值是 8？为什么用尾插法？ConcurrentHashMap 的 size() 如何统计？
常见坑
用可变对象作 key 会导致后续 get 不到原值；Integer 缓存范围 -128~127，超出范围 == 为 false。