散列法(hashing)或哈希法是一种将字符组成的字符串转换为固定长度（一般是更短长度）的数值或索引值的方法。
HashMap是基于哈希表的Map接口的非同步实现。此实现提供所有可选的映射操作，并允许使用null值和null键。HashMap存储的是键值对，HashMap很快。该类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。
HashMap实质上是一个“链表散列”的数据结构，即数组和链表的结合体。
数组：存储区间连续，占用内存严重，寻址容易，插入删除困难；
链表：存储区间离散，占用内存比较宽松，寻址困难，插入删除容易。
HashMap综合应用了这两种数据结构，实现了寻址容易，插入删除容易。
HashMap的基本存储原理以及存储内容的组成
基本原理：先声明一个下标范围比较大的数组来存储元素。另外设计一个哈希函数（也叫散列函数）来获得每一个元素的key（关键字）的函数值（即数组下标，hash值）相对应，数组存储的元素是一个Entry类，这个类有三个数据域，key、value（键值对），next（指向下一个Entry）。
“直接定址”和“解决冲突”是哈希表的两大特点。
HashMap的工作原理以及存取方法过程
工作原理：HashMap是基于散列法（又称哈希法hashing）的原理，使用put(key,value)存储对象到HashMap中，使用get(key)从HashMap中获取对象。当我们给put()方法传递键和值时，我们先对键调用hashCode()方法，返回的hashCode用于找到bucket（桶）位置来存储Entry对象。HashMap是在bucket中存储键对象和值对象，作为 Map.Entry。并不是仅仅只在bucket中存储值。
HashMap具体的存取过程如下：
put键值对的方法的过程是：
1、获取key；
2、通过hash函数得到hash值；int hash=key.hashCode();//获取key的hashCode，这个值是一个固定的int值
3、得到桶号（一般都为hash值对桶数求模），也即数组下标int index=hash%Entry[].length;//获取数组下标：key的hash值对Entry数组长度进行取余
4、存放key和value在桶内：table[index]=Entry对象；
get值方法的过程是：
1、获取key
2、通过hash函数得到hash值：int hash=key.hashCode();
3、得到桶号（一般都为hash值对桶求模）：int index=hash%Entry[].length;
4、比较桶的内部元素是否与key相等，若都不相等，则没有找到。
5、取出相等的记录的value。
HashMap中直接地址用hash函数生成；解决冲突，用比较函数解决。如果每个桶内部只有一个元素，那么查找的时候只有一次比较。当许多桶内没有值时，许多查询就会更快了（指查不到的时候）。
不可变对象的好处
上面说到使用包装类时刻作为键的原因是String，Interger这样的wrapper类作为HashMap的键是很合适的，而且String最为常用。因为String是不可变的，也是final的，而且已经重写了equals()和hashCode()方法了。其他的wrapper类也有这个特点。不可变性是必要的，因为为了要计算hashCode()，就要防止键值改变，如果键值在放入时和获取时返回不同的hashcode的话，那么就不能从HashMap中找到你想要的对象。不可变性还有其他的优点如线程安全。如果你可以仅仅通过将某个field声明成final就能保证hashCode是不变的，那么请这么做吧。因为获取对象的时候要用到equals()和hashCode()方法，那么键对象正确的重写这两个方法是非常重要的。如果两个不相等的对象返回不同的hashcode的话，那么碰撞的几率就会小些，这样就能提高HashMap的性能。