一、HashMap概述

（1）HashMap在Java中是一个类。它是通过键值对结构来存取数据的。底层是通过数组+链表/红黑树实现的。
（2） HashMap的特点是 “无序”、 “键唯一“。
（3）注意：HashMap中的key和value都允许为null。

二、HashMap中的源码属性

（1）HashMap继承自AbstractMap这个抽象类，实现了Map、Cloneable、Serializable接口。

/**（1）类的定义*/public class HashMap
   
     extends AbstractMap
    
         implements Map
     
      , Cloneable, Serializable {
       ........    }

（2）默认初始容量为2的4次幂（16），并且HashMap的容量必须为2的n次方。当在第一次添加元素时，会默认生成一个长度为16的数组。
（3）HashMap的最大容量为2的30次方。
（4）当构造函数中未指定时使用的负载因子默认为0.75f。当数组元素超过容量的0.75时HashMap就会自动扩容。
（5）在 jdk1.8中当链表的长度必须大于等于2小于等于8。当超过8时就会转换成树的结构。（红黑树）。当树中元素小于6时，就会自动回退成链表的结构。
（6）树化的表的最小容量为64。如果树中的结点过多的话，则会调整表的容量，然后重新计算，重新存储在不同的位置上。
*最少为 4 * TREEIFY_THRESHOLD 以避免调整大小和树阈值之间的冲突。

//（2）初始容量    static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16    //（3） 最大容量    static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;     //（4）默认负载因子    static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;    //（5）链表与树之间转换的阈值    static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;//链表树化    static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;//树链表化    //（6）    static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;//树化的表的最小容量

三、HashMap中对Node的定义

HashMap 中对静态内部类Node的定义。其中包括属性 hash,key,value,以及引用next。

/**     * Basic hash bin node, used for most entries.  (See below for     * TreeNode subclass, and in LinkedHashMap for its Entry subclass.)     */    static class Node
   
     implements Map.Entry
    
      {
           final int hash;        final K key;        V value;        Node
     
       next;        Node(int hash, K key, V value, Node
      
        next) {
               this.hash = hash;            this.key = key;            this.value = value;            this.next = next;        }        public final K getKey()        {
    return key; }        public final V getValue()      {
    return value; }        public final String toString() {
    return key + "=" + value; }        public final int hashCode() {
               return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);        }        public final V setValue(V newValue) {
           //更改元素的值，将旧的value覆盖掉并且返回            V oldValue = value;            value = newValue;            return oldValue;        }        public final boolean equals(Object o) {
           //判断两个结点是否相同            if (o == this)                return true;            if (o instanceof Map.Entry) {
                   Map.Entry
        e = (Map.Entry
       )o;                if (Objects.equals(key, e.getKey()) &&                    Objects.equals(value, e.getValue()))                    return true;            }            return false;        }    }

定义hash函数,计算key的hash值，来确定存储的索引。

static final int hash(Object key) {
           int h;        return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);    }

四、HashMap中添加元素的实现

我们在添加元素时会调用HashMap的put这个api，来完成元素的添加。
基本原理：
（1）根据hash函数得到索引值，如果这个位置没有元素就直接插。
（2）如果有元素的话就要判断这个对象的hashcode与已有对象的hashcode是否相等？（注意：不同key的hashcode可能相同哦！）
（3）如果不相等，则直接在链表的末尾创建一个结点，将要存储的对象插入进去就行。
（4）但如果hashcode值相等，则要通过equals()方法来判断key是否相等，若不相等则直接插入；否则：hashcode值和key都相等，则说明这个对象已经存在，由于hashMap的key的唯一性，则会覆盖掉这个已存在对象的旧的值，完成put操作。

底层源码如下：

（1）添加的的put方法，去调用putVal()方法来实现元素的真正的添加。

/*** （1）添加的的put方法，去调用putVal方法来实现元素的真正的添加。*/public V put(K key, V value) {
           return putVal(hash(key), key, value, false, true);    }

（2）将元素添加进去的代码。其中hash是通过key计算出的hash值onlyIfAbsent如果为true, 则不改变已经存在的值evict如果是false, 则表处于创建模式。

/***（2）将元素添加进去的代码。其中hash是通过key计算出的hash值onlyIfAbsent如果为true, 则不改变已经存在的值evict如果是false, 则表处于创建模式*/final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,                   boolean evict) {
           Node
   
    [] tab; Node
    
      p; int n, i;        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)            n = (tab = resize()).length;        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);        else {
               Node
     
       e; K k;            if (p.hash == hash &&                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))                e = p;            else if (p instanceof TreeNode)                e = ((TreeNode
      
       )p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);            else {
                   for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                       if ((e = p.next) == null) {
                           p.next = newNode(hash, key, value, null);                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st                            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;                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)                    e.value = value;                afterNodeAccess(e);                return oldValue;            }        }        ++modCount;        if (++size > threshold)            resize();        afterNodeInsertion(evict);        return null;    }

（3）resize()方法：来重新确定table的容量（初始化或加倍大小），并将重新变化后的table返回。扩容之后计算新的索引的高位，如果是0则索引位置不变；如果是1，则新索引的位置=原来索引的位置+原来数组的长度。

*① 如果为空，则分配在阈值范围内符合初始容量的值。
*②否则，在新表中容量为 2 次方。

final Node
   
    [] resize() {
           Node
    
     [] oldTab = table;        int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;        int oldThr = threshold;        int newCap, newThr = 0;        if (oldCap > 0) {
               if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                   threshold = Integer.MAX_VALUE;                return oldTab;            }            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            newCap = oldThr;        else {
                  // zero initial threshold signifies using defaults            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;        @SuppressWarnings({
   "rawtypes","unchecked"})            Node
     
      [] newTab = (Node
      
       [])new Node[newCap];        table = newTab;        if (oldTab != null) {
               for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                   Node
       
         e;                if ((e = oldTab[j]) != null) {
                       oldTab[j] = null;                    if (e.next == null)                        newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;                    else if (e instanceof TreeNode)                        ((TreeNode
        
         )e).split(this, newTab, j, oldCap); else { // preserve order Node
         
           loHead = null, loTail = null; Node
          
            hiHead = null, hiTail = null; Node
           
             next; do { next = e.next; 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; }

关于HashMap的一些api的简单使用，在JCF框架处有简单的示例，如果有需要可以去了解一下。

以上就是我对HashMap的简单认识，有问题感谢大家指出，共同学习，共同进步！！！

转载地址：http://zujvi.baihongyu.com/

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