一、HashMap
HashMap 是一种高效存储键值对的数据结构，可以理解为“智能字典”，它的核心设计目标是快速存取数据。下面用通俗易懂的方式讲解它的原理和特点：
1.1 底层结构：数组 + 链表/红黑树
数组（货架）
HashMap 内部有一个数组，每个位置称为“桶”（Bucket），就像仓库里的一排货架。默认有 16 个货架（数组长度），每个货架可以存放多个“包裹”（键值对）。
链表/红黑树（篮子）
如果多个包裹被分配到同一个货架上（哈希冲突），它们会以链表的形式挂在这个货架上。当链表太长（超过 8 个包裹）时，链表会变成红黑树（一种平衡二叉树），这样查找更快。
1.2 存数据的过程：三步到位
- 1）计算哈希值（包裹编号）
根据键（Key）的 hashCode() 生成一个编号，比如键是 “apple”，计算后得到一个数字。这一步决定了包裹放在哪个货架上。
- 2）定位货架（找位置）
用哈希值对数组长度取模（或位运算），比如 hash & (n-1)，确定具体货架位置。例如，哈希值是 28，数组长度是 16，则放在 28%16=12 号货架。
- 3）解决冲突（挂篮子）
如果货架是空的，直接放包裹。如果货架已有包裹，挂到链表末尾；链表太长则转红黑树。
1.3 取数据的过程：反向操作
- 再次计算哈希值
根据 Key 的哈希值找到货架位置。
- 遍历链表或树
在对应的货架上，逐个比对 Key（用 equals() 方法），找到匹配的包裹。
1.4 关键设计：如何保证高效？
- 哈希函数优化
哈希算法会将 Key 的高低位混合计算，减少冲突（比如 Java 8 的扰动函数）。
- 动态扩容（仓库扩建）
默认负载因子是 0.75，比如数组长度 16，当存了 12 个包裹时就触发扩容。扩容会新建一个更大的数组（翻倍），并重新分配所有包裹，这一步较耗时。
- 红黑树的引入
链表查询慢（O(n)），红黑树查询快（O(log n)），解决极端情况下的性能问题。
1.5 HashMap 的特点
快：理想情况下存取都是 O(1) 时间复杂度。
不保证顺序：数据存放位置由哈希值决定，遍历时无序。
线程不安全：多线程同时修改可能导致数据错乱，需用 ConcurrentHashMap。
允许空键值：可以存储 null 作为 Key 或 Value。
通过这些设计，HashMap 在大多数场景下能实现快速存取，但需注意哈希函数的质量和负载因子的设置，避免频繁扩容影响性能。
二、HashMap与反序列化
HashMap与反序列化的关系可以用“运输快递”来通俗理解。以下是具体解释：
2.1 HashMap的本质与打包过程
HashMap本身是一个存储键值对的容器（类似快递包裹里的物品）。当需要将HashMap对象通过网络传输或保存到文件时，需要将其序列化（即“打包”成二进制字节流）。
序列化条件：HashMap类实现了Serializable接口，因此可以直接通过ObjectOutputStream等工具进行序列化，无需额外操作。
public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>
implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable {序列化内容：默认会保存HashMap中的所有非transient字段（如键值对、容量等）。
2.2 反序列化中的拆包裹风险
当接收方收到序列化的HashMap数据后，会通过ObjectInputStream进行反序列化（即“拆包裹”还原对象）。这一过程可能引发安全隐患：
- 自动触发键的哈希计算：
HashMap在反序列化时会调用键（Key）的hashCode()方法，重新计算哈希值以恢复数据结构。
危险点：如果键是恶意构造的对象（如包含触发DNS请求的URL对象），反序列化时会自动执行hashCode()中的危险逻辑。
- 漏洞利用场景：
例如，攻击者可以构造一个以URL对象为键的HashMap，序列化后发送给目标服务器。当服务器反序列化时，会触发URL的hashCode()，导致DNS查询或更严重的远程代码执行。
2.3 通俗类比
- 正常场景：
你寄送一个装着普通物品（如书本）的包裹（HashMap）。接收方拆开后，物品完好无损。
→ 对应：序列化传输普通HashMap，反序列化后正常使用。
- 危险场景：
你寄送一个包裹，里面装了触发式炸弹（恶意键对象）。接收方一拆包裹，炸弹自动爆炸（执行恶意代码）。
→ 对应：反序列化恶意HashMap时触发漏洞。
总结
HashMap的序列化功能使其便于传输和存储，但反序列化时的自动行为（如调用hashCode()）可能成为安全隐患。理解这种机制有助于避免“拆包裹炸弹”式攻击。
三、HashMap与反序列化漏洞
Java 反序列化漏洞中，HashMap 是一个常见的“触发点”，它与漏洞的联系主要体现在反序列化过程中通过 HashMap 的重写方法间接执行恶意代码。以下是通俗的解释：
3.1 基础背景：HashMap 在反序列化中的作用
HashMap 的反序列化流程：
HashMap 重写了 readObject() 方法，在反序列化时会调用该方法。该方法会依次执行以下操作：
- 读取键值对数据；
- 计算每个键的哈希值（调用
hash()方法）； - 将键值对存入哈希表。
3.2 漏洞触发点：为什么是 HashMap？
3.2.1 关键调用链
HashMap.readObject() → hash() → 键对象的 hashCode()在计算键的哈希值时，hash() 方法会调用键对象的 hashCode()。如果攻击者控制键对象，并让该对象的 hashCode() 方法执行危险操作（如 DNS 查询、远程代码执行），就会触发漏洞。
3.2.2 举例：URLDNS 链
- 构造恶意键对象：用
URL类作为键。 - 触发 DNS 请求：
URL的hashCode()方法会解析 URL 的主机名，触发 DNS 查询。 - 漏洞验证：攻击者生成一个包含恶意 URL 的
HashMap序列化数据，当目标反序列化时，会发起 DNS 请求，证明漏洞存在。
// 示例：构造触发 DNS 的 HashMap
HashMap<URL, String> map = new HashMap<>();
URL url = new URL("http://恶意域名.dnslog.cn");
map.put(url, "test");
