HashMap içeride nasıl çalışır? Collision nasıl çözülür ve Java 8 ile ne değişti?

HashMap bir bucket dizisi (Node<K,V>[] table) tutar. put(k, v) sırasında:

1. hash = k.hashCode() ^ (h >>> 16) ile hash'in üst bitleri alt bitlere karıştırılır.
2. Index = hash & (n - 1) (n her zaman 2'nin kuvveti olduğu için mod yerine bit maskesi).
3. Bucket boşsa yeni node eklenir; doluysa zincirde equals() ile aynı key aranır, varsa değer güncellenir, yoksa sona eklenir.

Collision ve treeify (Java 8+)

• Aynı bucket'a düşen elemanlar önce linked list olarak tutulur.
• Bir bucket'taki eleman sayısı 8'i geçerse ve tablo kapasitesi en az 64 ise liste kırmızı-siyah ağaca (TreeNode) dönüşür; arama O(n) yerine O(log n) olur. 6'nın altına inince tekrar listeye döner.
• Bu değişiklik, kötü hash'li key'lerle yapılan hash-flooding saldırılarının etkisini azaltır.

Resize

• Varsayılan kapasite 16, load factor 0.75. Eleman sayısı kapasite * 0.75'i aşınca tablo 2 katına çıkar ve elemanlar yeniden dağıtılır.
• Kaç eleman koyacağınızı biliyorsanız başlangıç kapasitesi vermek gereksiz resize'ları önler. Java 19+ HashMap.newHashMap(1000) bunu sizin için hesaplar.

Diğer önemli noktalar

• Bir adet null key'e izin verir (bucket 0). ConcurrentHashMap null key/value kabul etmez.
• Thread-safe değildir. Eşzamanlı yazmalarda veri kaybı olur; ConcurrentHashMap kullanın (bucket bazlı CAS + synchronized ile kilitlenir, tüm haritayı kilitlemez).
• Ortalama get/put O(1), en kötü durumda Java 8+ ile O(log n).