请解释 Java 中 HashMap 的工作机制，包括其内部存储结构、哈希冲突的处理方式以及扩容过程。

回答思路

1. 【回答框架 1】HashMap 基于数组加链表（或红黑树）实现，通过 key 的 hashCode 经过扰动函数后定位到数组索引，数组每个位置存放一个链表或红黑树节点。
2. 【回答框架 2】哈希冲突时，新元素会以链表形式挂在同一索引下，当链表长度超过阈值（约 8）且数组容量不小于 64 时，链表会转换为红黑树以提高查询效率。
3. 【回答框架 3】HashMap 的容量始终是 2 的幂，这样可以通过 hash 与 (capacity-1) 进行位运算来快速取模，扩容时容量翻倍，元素需重新计算索引位置。
4. 【回答框架 4】扩容发生在元素数量超过阈值（容量乘以负载因子，默认 0.75）时，扩容过程会创建新的数组并重新哈希所有元素，这也导致扩容操作较为耗时。
5. 【回答框架 5】HashMap 不是线程安全的，多线程环境下可能引发数据不一致或死循环（JDK7 及之前），因此并发场景需使用 ConcurrentHashMap。
6. 【关键点 1】HashMap 底层是数组加链表加红黑树。
7. 【关键点 2】哈希冲突通过链地址法解决，链表过长时转红黑树。
8. 【关键点 3】扩容阈值是容量乘以负载因子，默认负载因子 0.75。
9. 【关键点 4】HashMap 非线程安全，并发需使用 ConcurrentHashMap。
10. 【易错点 1】不能混淆哈希冲突与哈希碰撞，前者是不同 key 映射到同一索引，后者是 hashCode 相同（更严格）。
11. 【易错点 2】链表转红黑树不仅依赖链表长度，还要求数组容量大于等于 64。
12. 【易错点 3】扩容并不一定是两倍，而是容量左移一位，但必须保持 2 的幂。