HashMap和ConcurrentHashMap扩容过程

HashMap

存储结构

HashMap是数组+链表+红黑树(1.8)实现的。

（1）Node[] table，即哈希桶数组。Node是内部类，实现了Map.Entry接口，本质是键值对。

下图链表中的Node节点

（2）Node[] table初始化长度为16，负载因子是0.75，threshold是HashMap容纳的最大Node个数，threshold = length * Load factor。

resize扩容

1.7

扩容过程：当键值对大小大于数组大小时进行扩容，数组扩容原来的2倍，然后对键重新rehash。

1.8

使用2次幂的扩展，所以，元素的位置要么是原位置，要么是在原位置再移动2次幂的位置。不需要rehash，只要看原来hash值新增的bit是1还是0就好了，是0的话索引没有变，是1的话索引变成“原索引+oldCap”。省去了hash的时间，而且由于新增的1bit是0还是1可以认为是随机的，因此resize的过程，均匀的把之前的冲突的节点分散到新的bucket了。这一块就是JDK1.8新增的优化点。

有一点注意区别，JDK1.7中rehash的时候，旧链表迁移新链表的时候，如果在新表的数组索引位置相同，则链表元素会倒置，但是从DK1.8不会倒置（尾插法）。

ConcurrentHashMap

1.put方法

1.1 数组初始化时的线程安全

数组初始化时，首先通过自旋保证一定可以初始化成功，然后通过CAS设置SIZECTL变量的值，保证同一时刻只能

有一个线程对数组进行初始化，CAS成功之后，会再次判断当前数组是够初始化完成。通过自旋 + CAS + 双重

check保证了数组初始化时的线程安全。

1.2 新增槽点值时的线程安全

1. 通过自旋死循环保证一定可以新增成功。

2. 当前槽点为空时，通过CAS新增。

3. 当前槽点有值，锁住当前槽点。

put 时，如果当前槽点有值，就是 key 的 hash 冲突的情况，此时槽点上可能是链表或红黑树，我们通过锁住槽点，来保证同一时刻只会有一个线程能对槽点进行修改。

4. 红黑树旋转时，锁住红黑树的根节点，保证同一时刻，当前红黑树只能被一个线程旋转。

以上4点保证在各种情况下，都是线程安全的，通过自旋 + CAS + 锁。

1.3 扩容时的线程安全

ConcurrentHashMap 扩容的方法交transfer，思路：

1. 首先把老数组的值全部拷贝到扩容的新数组上，从数组的队尾开始拷贝；
2. 拷贝数组的槽点时，先把原数组槽点锁住，保证原数组槽点不能操作，拷贝到新数组时，把原数组槽点复制为转移节点；
3. 这时如果有新数据正好put到此槽点时，发现槽点为转移节点，就会一直等待，所以在扩容完成之前，槽点对应的数据不会变化；
4. 从数组的尾部拷贝到头部，每拷贝成功一次，就把原数组中的节点设置为转移节点；
5. 直到所有数组数据都拷贝到新数组时，直接把新数组整个复制给数组容器，拷贝完成。

Reference

https://tech.meituan.com/2016/06/24/java-hashmap.html