摘要：當中包括的元素變得比較少時，為了存儲空間的占用，也會轉換為節點單向鏈表的方式實現，它們之間可以互相轉換的。

hashMap是通過數組存儲所有的數據，每個元素所存放數組的下標，是根據該存儲元素的key的Hash值與該數組的長度減去1做與運算，如下所示:
index = (length_of_array - 1) & hash_of_the_key;
數組中存放元素的數據結構使用了Node和TreeNode兩種數據結構，在單個Hash值對應的存儲元素小于8個時，默認值為Node的單向鏈表形式存儲，當單個Hash值存儲的元素大于8個時，其會使用TreeNode的數據結構存儲。
因為在單個Hash值對應的元素小于等于8個時，其查詢時間最差為O(8)，但是當單個Hash值對應的元素大于8個時，再通過Node的單向鏈表的方式進行查詢，速度上就會變得更慢了；這個時候HashMap就會將Node的普通節點轉為TreeNode（紅黑樹）進行存儲，這是由于TreeNode占用的空間大小約為常規節點的兩倍，但是其查詢速度可以得到保證，這個是通過空間換時間了。當TreeNode中包括的元素變得比較少時，為了存儲空間的占用，也會轉換為Node節點單向鏈表的方式實現，它們之間可以互相轉換的。
Node：

 static class Node implements Map.Entry {
    final int hash;
    final K key;
    V value;
    Node next;

    Node(int hash, K key, V value, Node next) {
        this.hash = hash;
        this.key = key;
        this.value = value;
        this.next = next;
    }
    ......

}

可以看到每個Node中包括了4個屬性，分別為：
hash值：當前Node的Hash值
key：當前Node的key
value:當前Node的value
next:表示指向下一個Node的指針，相同hash值的Node，通過next進行遍歷查找
TreeNode：

static final class TreeNode extends LinkedHashMap.Entry {
    TreeNode parent;  // red-black tree links
    TreeNode left;
    TreeNode right;
    TreeNode prev;    // needed to unlink next upon deletion
    boolean red;
    TreeNode(int hash, K key, V val, Node next) {
        super(hash, key, val, next);
    }
    ......

}
可以看到TreeNode使用的是紅黑樹（Red Black Tree）的數據結構，紅黑樹是一種自平衡二叉查找樹，在進行插入和刪除操作時通過特定操作保持二叉查找樹的平衡，從而獲得較高的查找性能，即使在最壞情況運行時間也是非常良好的，并且在實踐中是非常高效的，它可以在O(log n)時間內做查找、插入和刪除等操作，這里的n 是樹中元素的數目。
以下是一張關于HashMap存儲結構的示意圖：

1.寫入數據
其方法如下：

//寫入數據

public V put(K key, V value) {
//首先根據hash方法，獲取對應key的hash值，計算方法見后面
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,boolean evict) {
Node[] tab; Node p; int n, i;
//判斷用戶存放元素的數組是否為空 
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
    //為空則進行初使化，并將初使化后的數組賦值給變量tab，數組的長值賦值給變量n
    n = (tab = resize()).length;
//判斷根據hash值與數組長度減1求與得到的下標，
//從數組中獲取元素并將其賦值給變量p(后續該變量p可以繼續使用)，并判斷該元素是否存在
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
    //如果不存在則創建一個新的節點，并將其放到數組對應的下標中
    tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {//根據數組的下標取到了元素，并且該元素p且不為空，下面要判斷p元素的類型是Node還是TreeNode
    Node e; K k;
    //判斷該數組對應下標取到的第一值是不是與正在存入值的hash值相同、
    //key相等（可能是對象，也可能是字符串），如果相等，則將取第一個值賦值給變量e
    if (p.hash == hash &&
        ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
        e = p;
    //判斷取的對象是不是TreeNode，如果是則執行TreeNode的put方法
    else if (p instanceof TreeNode)
        e = ((TreeNode)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
    else {//是普通的Node節點，
        //根據next屬性對元素p執行單向鏈表的遍歷
        for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
            //如果被遍歷的元素最后的next為空，表示后面沒有節點了，則將新節點與當前節點的next屬性建立關系
            if ((e = p.next) == null) {
                //做為當前節點的后面的一個節點
                p.next = newNode(hash, key, value, null);
                //判斷當前節點的單向鏈接的數量（8個）是不是已經達到了需要將其轉換為TreeNode了
                if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                    //如果是則將當前數組下標對應的元素轉換為TreeNode
                    treeifyBin(tab, hash);
                break;
            }
            //判斷待插入的元素的hash值與key是否與單向鏈表中的某個元素的hash值與key是相同的，如果是則退出
            if (e.hash == hash &&
                ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                break;
            p = e;
        }
    }
    //判斷是否找到了與待插入元素的hash值與key值都相同的元素
    if (e != null) { // existing mapping for key
        V oldValue = e.value;
        //判斷是否要將舊值替換為新值
        if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
            //滿足于未指定不替換或舊值為空的情況，執行將舊值替換為新值
            e.value = value;
        afterNodeAccess(e);
        return oldValue;
    }
}
++modCount;
if (++size > threshold)
    resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}

2.讀取數據
public V get(Object key) {

    Node e;
    //根據Key獲取元素
    if ((e = getNode(hash(key), key)) == null)
        return null;
    if (accessOrder)
        afterNodeAccess(e);
    return e.value;
}

final Node getNode(int hash, Object key) {
    Node[] tab; Node first, e; int n; K k;
    //if語句的第一個判斷條件
    if ((tab = table) != null //將數組賦值給變量tab，將判斷是否為null
        && (n = tab.length) > 0 //將數組的長值賦值給變量n
        && (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {//判斷根據hash和數組長度減1的與運算，計算出來的的數組下標的第一個元素是不是為空
        //判斷第一個元素是否要找的元素，大部份情況下只要hash值太集中，或者元素不是很多，第一個元素往往都是需要的最終元素
        if (first.hash == hash && // always check first node
            ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            //第一個元素就是要找的元素，因為hash值和key都相等，直接返回
            return first;
        if ((e = first.next) != null) {//如果第一元素不是要找到的元，則判斷其next指向是否還有元素
            //有元素，判斷其是否是TreeNode
            if (first instanceof TreeNode)
                //是TreeNode則根據TreeNode的方式獲取數據
                return ((TreeNode)first).getTreeNode(hash, key);
            do {//是Node單向鏈表，則通過next循環匹配，找到就退出，否則直到匹配完最后一個元素才退出
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    return e;
            } while ((e = e.next) != null);
        }
    }
    //沒有找到則返回null
    return null;
}