HashMap是Java集合框架中基于哈希表（Hash Table）的键值对映射实现。下面是HashMap的基本实现原理：
1. 哈希函数：HashMap使用键的哈希码（hash code）来确定存储位置。通过调用键的hashCode()方法获取哈希码（一个整数），然后使用哈希码与HashMap的容量进行取模运算，得到键值对在内部数组中的存储位置（桶的索引）。
2. 哈希冲突处理：由于不同的键可能产生相同的哈希码，可能会导致不同的键映射到同一个桶中，这种情况称为哈希冲突。HashMap使用链表或红黑树来解决哈希冲突。当冲突发生时，新的键值对会加入到该桶中现有元素的链表或红黑树中。
3. 初始化和扩容：初始化时，HashMap会创建一个指定初始容量（默认为16）的桶数组（Entry数组），用于存储键值对。随着元素的不断插入，如果桶中链表或红黑树的长度达到一个阈值（默认为8），会将链表转换为红黑树，提高查询性能。而当元素数量达到容量的75%（加载因子，默认为0.75）时，进行扩容操作，新建一个更大容量的数组，并将所有键值对重新分配到新的桶中。
4. 树化与取消树化：为了提高在链表过长时的查询效率，HashMap会将链表长度较长的桶转换为红黑树结构。而当红黑树的节点数量小于6时，会将红黑树重新转回链表结构，以节省空间和提高性能。
5. 键的查找与更新：对于查找和更新操作，HashMap使用键的哈希码进行快速定位，找到对应的桶后，再遍历链表或红黑树进行查找或更新操作。
总的来说，HashMap通过哈希码确定键值对在数组中的存储位置，利用链表和红黑树解决哈希冲突，并提供高效的插入、查询、删除等操作。在适当的负载因子和容量下，HashMap可以提供较好的性能。