Java源码-HashMap（jdk1.8）
一、hash方法
如下是jdk1.8中的源码
1 static final int hash(Object key) {
2 int h;
3 return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
4 }
（1）HashMap允许一个key为空，因此key为null 的hash 值为0。
a、首先获取对象的hashCode()值；
b、然后将hashCode值右移16位；
c、然后将右移后的值与原来的hashCode做异或运算，返回结果。
（其中h>>>16，在JDK1.8中，优化了高位运算的算法，使用了零扩展，无论正数还是负数，都在高位插入0）。
（2）在putVal源码中，我们通过(n-1)&hash获取该对象的键在hashmap中的位置。
（其中hash的值就是（1）中获得的值）
其中n表示的是hash桶数组的长度，并且该长度为2的n次方，这样(n-1)&hash就等价于hash%n。
因为&运算的效率高于%运算。
1 final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
2 boolean evict) {
3 ...
4
5 if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)//获取位置
6 tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
7 ...
8 }
二、putVal方法
jdk1.8中hashmap 的实现是通过数组+链表+红黑树来实现的，如果链表的结点数大于8，那么就将链表重构成红黑树。
完善了一张前利作者的图：
1 final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
2 boolean evict) {
3 Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
4 if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
5 n = (tab = resize()).length;//如果当前hashMap中无数据，那么调用resize()方法扩容
6 if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)//如果当前通过hash方法找到的hash桶数组中没有值
7 tab[i] = newNode(hash, key, value, null);//那么直接在当前结点新建结点对象
8 else {//如果在当前hash桶数组中该位置有值了
9 Node<K,V> e; K k;//比较该位置的hash值与传入的参数hash值是否相等，并且key值是否相等
10 if (p.hash == hash && //即判断是否是同一个key对象
11 ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
12 e = p;//如果是，那么将当前数组中的对象p 赋值给 临时对象e，然后在下面替换掉value值就可以了，执行第29行。
13 else if (p instanceof TreeNode)//如果不是同一key对象，那么判断p是否是红黑树结点
14 e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);//如果是，那么在红黑树中插入结点
15 else {//如果不是，那么就是普通的结点了，即存放在链表中
16 for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
17 if ((e = p.next) == null) {//找到链表的最后一个结点
18 p.next = newNode(hash, key, value, null);//插入新节点
19 if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
20 treeifyBin(tab, hash);//如果大于8，那么重构成红黑树
21 break;
22 }
23 if (e.hash == hash &&
24 ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
25 break;//如果在链表中存在的是同一个key对象，那么直接在下面的方法中替换掉
26 p = e;
27 }
28 }//如果当前位置的对象是同一对象，那么直接替换掉
29 if (e != null) { // existing mapping for key
30 V oldValue = e.value;
31 if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
32 e.value = value;
33 afterNodeAccess(e);
34 return oldValue;
35 }
36 }
37 ++modCount;
38 if (++size > threshold)//如果超过当前的阀值，那么扩容
39 resize();
40 afterNodeInsertion(evict);
41 return null;
42 }
三、resize方法
（1） 在jdk1.8中，resize方法是在hashmap中的键值对大于阀值时或者初始化时，就调用resize方法进行扩容；
（2）每次扩展的时候，都是扩展2倍；
（3）扩展后Node对象的位置要么在原位置，要么移动到原偏移量两倍的位置。
1 final Node<K,V>[] resize() {
2 Node<K,V>[] oldTab = table;//oldTab指向hash桶数组
3 int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
4 int oldThr = threshold;
5 int newCap, newThr = 0;
6 if (oldCap > 0) {//如果oldCap不为空的话，就是hash桶数组不为空
7 if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {//如果大于最大容量了，就赋值为整数最大的阀值
8 threshold = Integer.MAX_VALUE;
9 return oldTab;//返回
10 }//如果当前hash桶数组的长度在扩容后仍然小于最大容量 并且oldCap大于默认值16
11 else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
12 oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
13 newThr = oldThr << 1; // double threshold 双倍扩容阀值threshold
14 }
15 else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
16 newCap = oldThr;
17 else { // zero initial threshold signifies using defaults
18 newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
19 newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
20 }
21 if (newThr == 0) {
22 float ft = (float)newCap * loadFactor;
23 newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
24 (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
25 }
26 threshold = newThr;
27 @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
28 Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];//新建hash桶数组
29 table = newTab;//将新数组的值复制给旧的hash桶数组
30 if (oldTab != null) {//进行扩容操作，复制Node对象值到新的hash桶数组
31 for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
32 Node<K,V> e;
33 if ((e = oldTab[j]) != null) {//如果旧的hash桶数组在j结点处不为空，复制给e
34 oldTab[j] = null;//将旧的hash桶数组在j结点处设置为空，方便gc
35 if (e.next == null)//如果e后面没有Node结点
36 newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;//直接对e的hash值对新的数组长度求模获得存储位置
37 else if (e instanceof TreeNode)//如果e是红黑树的类型，那么添加到红黑树中
38 ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
39 else { // preserve order
40 Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
41 Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
42 Node<K,V> next;
43 do {
44 next = e.next;//将Node结点的next赋值给next
45 if ((e.hash & oldCap) == 0) {//如果结点e的hash值与原hash桶数组的长度作与运算为0
46 if (loTail == null)//如果loTail为null
47 loHead = e;//将e结点赋值给loHead
48 else
49 loTail.next = e;//否则将e赋值给loTail.next
50 loTail = e;//然后将e复制给loTail
51 }
52 else {//如果结点e的hash值与原hash桶数组的长度作与运算不为0
53 if (hiTail == null)//如果hiTail为null
54 hiHead = e;//将e赋值给hiHead
55 else
56 hiTail.next = e;//如果hiTail不为空，将e复制给hiTail.next
57 hiTail = e;//将e复制个hiTail
58 }
59 } while ((e = next) != null);//直到e为空
60 if (loTail != null) {//如果loTail不为空
61 loTail.next = null;//将loTail.next设置为空
62 newTab[j] = loHead;//将loHead赋值给新的hash桶数组[j]处
63 }
64 if (hiTail != null) {//如果hiTail不为空
65 hiTail.next = null;//将hiTail.next赋值为空
66 newTab[j + oldCap] = hiHead;//将hiHead赋值给新的hash桶数组[j+旧hash桶数组长度]
67 }
68 }
69 }
70 }
71 }
72 return newTab;
73 }
四、get方法
（1）get(Object key)
一般我们是通过get（key）来获取对象的键值，在jdk1.8源码中，通过getNode(hash(key),key)来获取结点对象，如果返回的结果不为空，那么就表示有对应的结点，返回e.value。
1 public V get(Object key) { 2 Node<K,V> e; 3 return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value; 4 }
（2）getNode(int hash, Object key)
1 final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) { 2 Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k; 3 if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 && 4 (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) { 5 if (first.hash == hash && // 总是从第一个检查开始 ，比较hash值 和key值 6 ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) 7 return first; 8 if ((e = first.next) != null) { 9 if (first instanceof TreeNode)//如果是红黑树类型，那么在红黑树中查找 10 return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key); 11 do { 12 if (e.hash == hash && 13 ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) 14 return e; 15 } while ((e = e.next) != null);//循环遍历 16 } 17 } 18 return null;//表示没有找到 19 }
（3）啦啦啦
