HashMap是Java中常用的数据结构，它基于哈希表实现。下面是HashMap的底层原理：
- 数组：HashMap内部使用一个数组来存储数据，数组的长度为2的幂次方（例如16、32、64等）。每个数组元素称为桶（bucket），用于存储键值对。
- 哈希函数：HashMap使用哈希函数将键映射到数组索引上。哈希函数可以根据键的特征生成一个唯一的哈希码，然后通过取模运算将哈希码转换为数组索引。
- 链表/红黑树：当多个键映射到同一个数组索引上时，它们会以链表形式存储在该桶中。这样的链表被称为“链表散列冲突”。从JDK8开始，当链表长度超过一定阈值时，链表会转化为红黑树，以提高查询和插入的效率。
- 存储键值对：HashMap中的每个桶可以存储一个或多个键值对。键值对以Entry对象的形式存储，其中包括键、值和指向下一个节点的指针（如果存在）。
- 解决冲突：由于不同的键可能映射到相同的数组索引上，因此需要解决冲突。HashMap使用链表或红黑树来解决冲突，确保所有的键值对都能存储在桶中。
- 扩容：当HashMap中的元素数量超过数组长度乘以负载因子时（默认为0.75），会触发扩容操作。扩容会重新计算哈希码，将原有的键值对重新分配到新的更大的数组中，从而降低哈希冲突的概率，并提高性能。
总结起来，HashMap通过哈希函数和数组实现了快速的键值对存取操作。它使用链表或红黑树来解决哈希冲突，并且具备自动扩容的机制，以保证较低的哈希冲突率和高效的操作性能。