HashMap源码调试——认识"put"操作
前言：通常大家都知道HashMap的底层数据结构为数组加链表的形式，但其put操作具体是怎样执行的呢，本文通过调试HashMap的源码来阐述这一问题。
注：jdk版本：jdk1.7.0_51
1.put源码
1 public V put(K key, V value) { 2 if (table == EMPTY_TABLE) { 3 inflateTable(threshold); 4 } 5 if (key == null) 6 return putForNullKey(value); 7 int hash = hash(key); 8 int i = indexFor(hash, table.length); 9 for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) { 10 Object k; 11 if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) { 12 V oldValue = e.value; 13 e.value = value; 14 e.recordAccess(this); 15 return oldValue; 16 } 17 } 18 19 modCount++; 20 addEntry(hash, key, value, i); 21 return null; 22 }
下面通过对源码调试具体说明put操作的流程。
2.具体调试过程
1 public class CodeTest04 2 { 3 public static void main(String[] args) 4 { 5 String keyAa = "Aa"; 6 String keyBB = "BB"; 7 8 System.out.println("keyAa hashCode=" + keyAa.hashCode()); 9 System.out.println("keyBB hashCode=" + keyBB.hashCode()); 10 11 HashMap<String, String> hashMap = new HashMap<String, String>(); 12 13 hashMap.put(keyAa, "abc"); 14 // hashMap.put(keyBB, "abc"); 15 hashMap.put(keyAa, "cba"); 16 hashMap.put(keyAa,"def"); 17 18 System.out.println(hashMap); 19 20 } 21 }
说明：
①不同内容的字符串，其hashCode是可能相等的。如字符串“Aa”和“BB”的hashCode相等（都是2112）。
②当执行上述代码13行和15、16行的时候，结果如下：
③当执行上述代码13行和14行时，结果如下：
通过上述结果，可得出如下结论：
①在key的hashCode相等，且key也相同的情况下，HashMap在执行put操作的时候，会进行覆盖操作，新值将覆盖旧值，所以最后输出为"{Aa=def}"。
②在key的hashCode相等，但key不相同（如"Aa"与"BB"）的情况下，HashMap在执行put操作的时候，就会进行链表式存储，并且采用的是头插法，即新值处于链表头，最开始的值处于链表尾。
#1.对于第一个结论，通过下面这段源码可以很清晰的了解其流程：
#2.对于第二个结果，key的hashCode相等，但key不同的情况，通过调试描述put的过程。
通过debug可以非常清晰的看出：当前hashmap中存在一对键值{"Aa"->"abc"}，其key的hash值为2112，在put("BB","abc")的时候，发现其hash值也是2112，出现上文中描述的情况（key的hashCode值相等，当key的内容不同），因此会直接跳转。
注意i的值，这里的i表示put元素在hashmap底层数据结构中的索引值（可简单想象成元素在数组上的索引），因为"Aa"与"BB"的hashCode值相同，因此两次i的值都是4。我们进入addEntry函数。
由于我们这里不需要扩容，因此会创建新的元素，注意此时桶的index为4，但是当前位置上已经存在"Aa"的键值对了，进入该函数。
这里可以清晰的看出，会取出之前bucketIndex=4上的键值对，也就是{"Aa"->"abc"}，然后new一个Entry。
关键过程：把当前bucketIndex=4的值替换成了{"BB"->"abc"}，并将其next的值赋值为{"Aa"->"abc"}，这里就完成了头插法。
总结
HashMap在进行put操作时，会有如下操作：
1）在key的hashCode相等，且key的内容也相同的情况下（两次"Aa"），就会对value值进行覆盖。
2）在key的hashCode相等，但key的内容不相同的情况下（"Aa","BB"），会进行链式存储，并且是头插法，新加的值（"BB"）在链表头，最开始（"Aa"）的值在链表尾。
3）在key的hashCode不相等的情况，直接进行散列存储。
4）从上述调试过程也发现，HashMap主要是以key为主，value相当于key的一个附属值，因为value随key走的。
by Shawn Chen，2018.6.8日，晚。
