面试题：简述HashMap在JDK1.7和JDK1.8中有哪些不同？HashMap的底层实现？

HashMap 是 Java 中最常用的集合类之一，用于存储键值对。在 JDK 1.7 和 JDK 1.8 中，HashMap 的实现有一些重要的改进和优化。以下是它们的主要区别和底层实现的详细说明。

1. `HashMap` 的底层实现：

HashMap 的底层实现是基于 哈希表 的，它通过哈希算法将键值对存储在一个数组中。具体实现包括以下几个关键点：

（1）数据结构：

JDK 1.7：HashMap 使用 数组 + 链表 的结构。
- 数组中的每个元素是一个 Entry 对象，Entry 是一个单向链表节点，包含键、值、哈希值和指向下一个节点的指针。
- 当发生哈希冲突时，新的元素会被添加到链表的头部（头插法）。
JDK 1.8：HashMap 使用 数组 + 链表 + 红黑树 的结构。
- 数组中的每个元素是一个 Node 对象，Node 是一个单向链表节点。
- 当链表的长度超过阈值（默认是 8）时，链表会转换为红黑树，以提高查找效率。
- 当红黑树的节点数小于阈值（默认是 6）时，红黑树会退化为链表。

（2）哈希冲突解决：

JDK 1.7：使用链表解决哈希冲突，新元素插入链表的头部（头插法）。
JDK 1.8：使用链表和红黑树解决哈希冲突，新元素插入链表的尾部（尾插法）。

（3）扩容机制：

JDK 1.7：扩容时，会重新计算每个元素的哈希值，并将其放入新的数组中。这个过程可能会导致链表逆序，从而在多线程环境下产生死循环。
JDK 1.8：扩容时，通过高位运算确定元素在新数组中的位置，避免了链表逆序的问题。

2. JDK 1.7 和 JDK 1.8 的主要区别：

特性	JDK 1.7	JDK 1.8
数据结构	数组 + 链表	数组 + 链表 + 红黑树
哈希冲突解决	链表（头插法）	链表（尾插法） + 红黑树
链表转红黑树阈值	无	链表长度 > 8 时转换为红黑树
红黑树退化为链表阈值	无	红黑树节点数 < 6 时退化为链表
扩容机制	重新计算哈希值，可能导致死循环	高位运算，避免链表逆序
性能	链表过长时查找效率低	红黑树优化了查找效率

3. `HashMap` 的核心方法：

（1）`put()` 方法：

计算键的哈希值，确定存储位置。
如果发生哈希冲突：
- JDK 1.7：将新元素插入链表头部。
- JDK 1.8：将新元素插入链表尾部，如果链表长度超过阈值，转换为红黑树。
如果键已经存在，则更新值。

（2）`get()` 方法：

计算键的哈希值，确定存储位置。
如果发生哈希冲突：
- JDK 1.7：遍历链表查找元素。
- JDK 1.8：如果是链表，遍历链表查找；如果是红黑树，使用红黑树查找。

（3）`resize()` 方法：

当 HashMap 的元素数量超过容量 × 负载因子时，触发扩容。
JDK 1.7：重新计算每个元素的哈希值，可能导致死循环。
JDK 1.8：通过高位运算确定元素在新数组中的位置，避免链表逆序。

4. 示例代码：

import java.util.HashMap;

public class HashMapExample {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("apple", 1);
        map.put("banana", 2);
        map.put("orange", 3);

        System.out.println(map.get("banana")); // 输出: 2
    }
}