HashMap对HashCode碰撞的处理

先说Java之外的，什么是拉链法？怎么解决冲突的：

拉链法解决冲突的做法是：将所有关键字为同义词的结点链接在同一个单链表中。

若选定的散列表长度为m，则可将散列表定义为一个由m个头指针组成的指针数组t[0..m-1]。凡是散列地址为i的结点，均插入到以t为头指针的单链表中。

t中各分量的初值均应为空指针。在拉链法中，装填因子α可以大于1，但一般均取α≤1。

换句话说：HashCode是使用Key通过Hash函数计算出来的，由于不同的Key，通过此Hash函数可能会算的同样的HashCode，

所以此时用了拉链法解决冲突，把HashCode相同的Value连成链表. 但是get的时候根据Key又去桶里找，如果是链表说明是冲突的，此时还需要检测Key是否相同

在解释下，Java中HashMap是利用“拉链法”处理HashCode的碰撞问题。

在调用HashMap的put方法或get方法时，都会首先调用hashcode方法，去查找相关的key，当有冲突时，再调用equals方法。

hashMap基于hasing原理，我们通过put和get方法存取对象。

当我们将键值对传递给put方法时，他调用键对象的hashCode()方法来计算hashCode，然后找到bucket（哈希桶）位置来存储对象。

当获取对象时，通过键对象的equals()方法找到正确的键值对，然后返回值对象。HashMap使用链表来解决碰撞问题，当碰撞发生了，对象将会存储在链表的下一个节点中。

hashMap在每个链表节点存储键值对对象。当两个不同的键却有相同的hashCode时，他们会存储在同一个bucket位置的链表中。

键对象的equals()来找到键值对。HashMap的put和get方法源码如下：

/**
     * Returns the value to which the specified key is mapped,
     * or if this map contains no mapping for the key.
     *
     * 获取key对应的value
     */
    public V get(Object key) {
        if (key == null)
            return getForNullKey();
    //获取key的hash值
        int hash = hash(key.hashCode());
    // 在“该hash值对应的链表”上查找“键值等于key”的元素
        for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];
             e != null;
             e = e.next) {
            Object k;
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))
                return e.value;
        }
        return null;
    }

    /**
     * Offloaded version of get() to look up null keys.  Null keys map
     * to index 0.  
     * 获取key为null的键值对，HashMap将此键值对存储到table[0]的位置
     */
    private V getForNullKey() {
        for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {
            if (e.key == null)
                return e.value;
        }
        return null;
    }

    /**
     * Returns <tt>true</tt> if this map contains a mapping for the
     * specified key.
     *
     * HashMap是否包含key
     */
    public boolean containsKey(Object key) {
        return getEntry(key) != null;
    }

    /**
     * Returns the entry associated with the specified key in the
     * HashMap.  
     * 返回键为key的键值对
     */
    final Entry<K,V> getEntry(Object key) {
        //先获取哈希值。如果key为null，hash = 0；这是因为key为null的键值对存储在table[0]的位置。
        int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());
        //在该哈希值对应的链表上查找键值与key相等的元素。
        for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];
             e != null;
             e = e.next) {
            Object k;
            if (e.hash == hash &&
                ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                return e;
        }
        return null;
    }


    /**
     * Associates the specified value with the specified key in this map.
     * If the map previously contained a mapping for the key, the old
     * value is replaced.
     *
     * 将“key-value”添加到HashMap中，如果hashMap中包含了key，那么原来的值将会被新值取代
     */
    public V put(K key, V value) {
    //如果key是null，那么调用putForNullKey(),将该键值对添加到table[0]中
        if (key == null)
            return putForNullKey(value);
    //如果key不为null，则计算key的哈希值，然后将其添加到哈希值对应的链表中
        int hash = hash(key.hashCode());
        int i = indexFor(hash, table.length);
        for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
            Object k;
    //如果这个key对应的键值对已经存在，就用新的value代替老的value。
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
                V oldValue = e.value;
                e.value = value;
                e.recordAccess(this);
                return oldValue;
            }
        }

        modCount++;
        addEntry(hash, key, value, i);
        return null;
    }

从HashMap的put()和get方法实现中可以与拉链法解决hashCode冲突解决方法相互印证。

并且从put方法中可以看出HashMap是使用Entry<K,V>来存储数据。数据节点Entry的数据结构如下：

 // Entry是单向链表。
    // 它是 “HashMap链式存储法”对应的链表。
    // 它实现了Map.Entry 接口，即实现getKey(), getValue(), setValue(V value), equals(Object o), hashCode()这些函数
    static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final K key;
        V value;
    //指向下一个节点
        Entry<K,V> next;
        final int hash;

        /**
         * Creates new entry.
    * 输入参数包括"哈希值(h)", "键(k)", "值(v)", "下一节点(n)"
         */
        Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) {
            value = v;
            next = n;
            key = k;
            hash = h;
        }

        public final K getKey() {
            return key;
        }

        public final V getValue() {
            return value;
        }

        public final V setValue(V newValue) {
        V oldValue = value;
            value = newValue;
            return oldValue;
        }
        
        // 判断两个Entry是否相等
        // 若两个Entry的“key”和“value”都相等，则返回true。
        // 否则，返回false
        public final boolean equals(Object o) {
            if (!(o instanceof Map.Entry))
                return false;
            Map.Entry e = (Map.Entry)o;
            Object k1 = getKey();
            Object k2 = e.getKey();
            if (k1 == k2 || (k1 != null && k1.equals(k2))) {
                Object v1 = getValue();
                Object v2 = e.getValue();
                if (v1 == v2 || (v1 != null && v1.equals(v2)))
                    return true;
            }
            return false;
        }

        public final int hashCode() {
            return (key==null   ? 0 : key.hashCode()) ^
                   (value==null ? 0 : value.hashCode());
        }

        public final String toString() {
            return getKey() + "=" + getValue();
        }

        /**
         * This method is invoked whenever the value in an entry is
         * overwritten by an invocation of put(k,v) for a key k that's already
         * in the HashMap.
         */
        void recordAccess(HashMap<K,V> m) {
        }

        /**
         * This method is invoked whenever the entry is
         * removed from the table.
         */
        void recordRemoval(HashMap<K,V> m) {
        }
    }

从这段代码中，我们可以看出Entry是一个单向链表，这也是我们为什么说HashMap是通过拉链法解决hash冲突的原因。Entry实现了Map.Entry接口。