概述
本文源碼針對(duì)Java8的HashMap墩蔓。HashMap內(nèi)部是由數(shù)組+鏈表或紅黑樹的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的咧织。HashMap默認(rèn)初始化數(shù)組大小為16，負(fù)載因子是0.75,初始閥值12，每當(dāng)數(shù)組元素的數(shù)量超過閥值后會(huì)擴(kuò)容胸蛛，每次擴(kuò)容為舊空間大小的一倍狗准，閥值也是增大一倍蔼囊。
put()
put()先判斷要放入的值是否會(huì)哈希沖突放接，如果不哈希沖突冈欢，則直接在hash到的位置插入椿胯。
如果發(fā)生沖突迈喉，判斷是是鏈表還是紅黑樹仑扑，鏈表的話是直接插入到鏈尾放航，如果插入后鏈表長(zhǎng)度大于8盗飒，會(huì)將鏈表轉(zhuǎn)化為紅黑樹（哈希數(shù)組長(zhǎng)度>=64）或者進(jìn)行擴(kuò)容;如果是紅黑樹嚷量，則按紅黑樹插入節(jié)點(diǎn)的規(guī)則來處理。
存放好值后逆趣，會(huì)判斷哈希數(shù)組的大小是否超過閥值蝶溶，超過的話進(jìn)行擴(kuò)容處理。
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
/** 若hash所在的位置為空宣渗，則創(chuàng)建新節(jié)點(diǎn)并插入到該位置 */
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {
/** 若hash所在的位置不為空抖所，則處理沖突 */
Node<K,V> e; K k;
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
/** 如果原有節(jié)點(diǎn)的hash值和要插入的節(jié)點(diǎn)的hash值一致，先記錄原有節(jié)點(diǎn)痕囱，
* 具體是覆蓋還是不處理下面代碼進(jìn)行 */
e = p;
else if (p instanceof TreeNode)
/** 樹結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的處理 */
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
/** 鏈表結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的處理 */
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
if ((e = p.next) == null) {
/** 新插入的節(jié)點(diǎn)在鏈尾 */
p.next = newNode(hash, key, value, null);
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
/** 如果插入后的鏈表長(zhǎng)度大于8田轧，則將鏈表轉(zhuǎn)化為紅黑樹，也有可能是擴(kuò)容哈希數(shù)組 */
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
}
if (e != null) { // existing mapping for key
V oldValue = e.value;
/** onlyIfAbsent為false時(shí)或oldValue為空時(shí)會(huì)覆蓋舊值
* 意思如果onlyIfAbsend為true鞍恢，但原來的oldValue為空時(shí)傻粘，oldValue還是會(huì)被覆蓋為新值
* 就是只要oldValue為空，不管onlyIfAbsend的值如何帮掉，oldValue會(huì)被覆蓋成新值*/
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
++modCount;
/** 如果size自增后大于閥值弦悉，進(jìn)行擴(kuò)容處理 */
if (++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
resize()
擴(kuò)容方法，每次擴(kuò)容的大小都是前面大小的一倍旭寿。擴(kuò)容后是需要重新hash確定每個(gè)元素的位置警绩。
如果當(dāng)前元素不是鏈表或紅黑樹，直接存放到新的hash位置盅称；
如果是鏈表肩祥，則把鏈表拆分成低位鏈表和高位鏈表，低位鏈表還是在原來的位置缩膝，高位鏈表則存放到新位置上混狠；
如果是紅黑樹，也需要拆分成低位和高位鏈表疾层，不同的是會(huì)根據(jù)拆分后的鏈表長(zhǎng)度是否小于等于6将饺，則會(huì)將對(duì)應(yīng)的樹結(jié)構(gòu)退化為鏈表。
/**調(diào)整存儲(chǔ)空間大小 */
final Node<K,V>[] resize() {
Node<K,V>[] oldTab = table;
int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
int oldThr = threshold;
int newCap, newThr = 0;
if (oldCap > 0) {
/**如果舊數(shù)組容量比最大容量（2^30）還大，則擴(kuò)容閥值設(shè)為Integer.MAX_VALUE(2^31 - 1) */
if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
/**直接返回舊數(shù)組 */
return oldTab;
}
/** 擴(kuò)容一倍后的新容量小于最大容量且原來舊數(shù)組容量是大于初始容量(16)予弧，則新閥值=舊閥值*2 */
else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
newThr = oldThr << 1; // double threshold
}
else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
/** 如果舊數(shù)組容量非正數(shù)刮吧，且舊閥值大于0，則新容量=舊閥值 */
newCap = oldThr;
else { // zero initial threshold signifies using defaults
/** 如果舊數(shù)組容量和舊閥值都為0掖蛤，則新容量=16杀捻，新閥值=16*0.75=12; */
newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
}
if (newThr == 0) {
float ft = (float)newCap * loadFactor;
newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
(int)ft : Integer.MAX_VALUE);
}
threshold = newThr;
/**下面代碼是創(chuàng)建新擴(kuò)充容量長(zhǎng)度的數(shù)組，并且把舊數(shù)組的值移動(dòng)到新數(shù)組*/
@SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
table = newTab;
if (oldTab != null) {
for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
Node<K,V> e;
if ((e = oldTab[j]) != null) {
oldTab[j] = null;
if (e.next == null)
/**如果當(dāng)前節(jié)點(diǎn)沒有下一個(gè)鏈表節(jié)點(diǎn)蚓庭，則在新數(shù)組中重新hash找到對(duì)應(yīng)的位置存放 */
newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
else if (e instanceof TreeNode)
/**如果當(dāng)前節(jié)點(diǎn)是一顆紅黑樹的根節(jié)點(diǎn)致讥，則按紅黑樹的規(guī)則存放進(jìn)新數(shù)組 */
((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
else { // preserve order
/**如果當(dāng)前節(jié)點(diǎn)有下一個(gè)鏈表節(jié)點(diǎn)，是一個(gè)單向鏈表的頭節(jié)點(diǎn) */
Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
Node<K,V> next;
/**這個(gè)循環(huán)是找出兩個(gè)鏈表器赞，滿足(e.hash & oldCap) == 0這個(gè)條件的放到lo低位鏈表中垢袱，
* 不滿足的，放到hi高位鏈表中港柜，lo鏈表在新數(shù)組中的位置和舊數(shù)組一樣请契，而hi鏈表在新數(shù)組中的位置
* = 舊數(shù)組中的位置j + 舊數(shù)組的容量oldcap */
do {
next = e.next;
/**這個(gè)條件的含義是若節(jié)點(diǎn)的哈希值和舊長(zhǎng)度相與運(yùn)算后還是0，說明該哈希值小于舊表的長(zhǎng)度潘懊，則在新表中即使重新哈希姚糊，位置也是和舊表一樣 */
if ((e.hash & oldCap) == 0) {
if (loTail == null)
loHead = e;
else
loTail.next = e;
loTail = e;
}
else {
if (hiTail == null)
hiHead = e;
else
hiTail.next = e;
hiTail = e;
}
} while ((e = next) != null);
if (loTail != null) {
loTail.next = null;
newTab[j] = loHead;
}
if (hiTail != null) {
hiTail.next = null;
newTab[j + oldCap] = hiHead;
}
}
}
}
}
return newTab;
}
get()
獲取元素的流程相對(duì)簡(jiǎn)單，根據(jù)hash和key值查找數(shù)組授舟，如果根據(jù)hash值找到的元素的key值不相等救恨，則從當(dāng)前元素所在的鏈表或者紅黑樹中去查找。
final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;
/** 表不為空且長(zhǎng)度大于0并且hash所在的位置不為空的情況下释树，才會(huì)繼續(xù)判斷下述情況 */
if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
(first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
/** hash值和key都一致肠槽，就是要找的節(jié)點(diǎn) */
if (first.hash == hash && // always check first node
((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
return first;
if ((e = first.next) != null) {
/** 從紅黑樹中找 */
if (first instanceof TreeNode)
return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
/** 從鏈表中找 */
do {
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
return e;
} while ((e = e.next) != null);
}
}
return null;
}
Java8的HashMap相對(duì)于Java7的優(yōu)化或區(qū)別
1、Java8的HashMap在鏈表長(zhǎng)度大于或等于8時(shí)奢啥，會(huì)將鏈表轉(zhuǎn)化為紅黑樹結(jié)構(gòu)秸仙，提高了查詢的效率；
2桩盲、Java8的HashMap存入元素發(fā)生沖突時(shí)寂纪，是將元素插入到鏈表，而Java7是插入到鏈頭赌结；同時(shí)在擴(kuò)容時(shí)捞蛋，Java7是把鏈表拆分成兩個(gè)倒置，而Java8是將鏈表拆分成低位和高位鏈表柬姚，低位鏈表在舊位置拟杉，高位鏈表在新位置；這個(gè)處理避免了Java7在多線程中出現(xiàn)鏈表循環(huán)引用的情況量承；
3搬设、Java8的哈希算法和Java7不一樣穴店。
HashMap是否線程安全
HashMap不是線程安全的，有線程安全的容器替代ConcurrentHashMap拿穴。ConcurrentHashMap是通過CAS+synchronized來實(shí)現(xiàn)線程同步的泣洞。
