Explica cómo funciona HashMap por dentro, incluido qué pasa a medida que se llena.

Un HashMap tiene un array de buckets. El hash de la clave se dispersa mezclando sus bits altos, y luego el índice es ese hash enmascarado contra el tamaño de la tabla, que siempre es potencia de dos. Las colisiones forman una lista enlazada en el bucket, y un bin con al menos ocho entradas en una tabla de al menos sesenta y cuatro se convierte en un árbol rojo negro. Pasado el factor de carga de 0,75 la tabla se duplica y las entradas se rehashean.

Por dentro es un array de bins. El hashCode de la clave se dispersa haciendo un or exclusivo de los bits altos hacia abajo, lo que importa porque el índice es simplemente el hash enmascarado con el tamaño de tabla menos uno, así que sin esa mezcla solo se usarían los bits bajos. Las entradas que colisionan se encadenan en ese bin, y desde Java 8 un bin que pasa de ocho entradas, cuando la tabla tiene al menos sesenta y cuatro, se convierte en un árbol rojo negro, así que la búsqueda en el peor caso es logarítmica en vez de lineal. Eso fue una respuesta a los ataques de denegación de servicio por colisiones de hash. El crecimiento lo manda el factor de carga, así que al 0,75 de ocupación la tabla se duplica y todo se redistribuye, y por eso dimensionar el mapa por adelantado importa si sé que va a tener un millón de entradas. Las consecuencias prácticas que me importan son que las claves deberían ser inmutables, que un hashCode malo hace que todo caiga en un solo bin, y que las escrituras concurrentes pueden corromper la tabla, así que los mapas compartidos llevan ConcurrentHashMap en vez de bloqueo externo.