[Java]HashMap源码分析

HashMap 是一种基于Hash表的Map接口实现，关于HashMap有几个特别重要的要点。

capacity:总容量，但表示散列表中的总的位置数目

threshold:hash表中，所能够容忍被散列的最大值

load_factor:负载系数 HashMap中默认的系数为0.75, threshold / capacity = load_factor

size:所放进HashMap里面的所有[key:value]对

Hash:散列技术，好的散列算法能让所有元素均匀的散列在表中。散列函数能使对一个数据序列的访问过程更加迅速有效，通过散列函数，数据元素将被更快地定位。

HashMap中是 是使用 key进行散列，散列如下

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

key为null 则hash值为0 否则计算hash值

那么这样得出的hash值一般得到大于capacity大小的数

然后经过如下得到准确的散列首地址

 if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);

n为数组的大小即capacity,我们之前说过n 为2的次方数，所以当n-1的时候得到的 可定是能够以 000...1111表示的二进制数

然后与hash相与，那么得到的值必定是在数组长度之内

那么我们简单的分析下put(key,value)这个函数：

    public V put(K key, V value) {
        return putVal(hash(key), key, value, false, true);
    }

    /**
     * Implements Map.put and related methods
     *
     * @param hash hash for key
     * @param key the key
     * @param value the value to put
     * @param onlyIfAbsent if true, don't change existing value
     * @param evict if false, the table is in creation mode.
     * @return previous value, or null if none
     */
    final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> 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<K,V> 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<K,V>)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;
    }

put(key,value)这个函数调用final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict)

这里需要说明的是 实际上 在new HashTable()的时候  散列数组是没有初始化的，仅仅初始了loadFactor。

所以在对map进行操作的时候 都会实现判断是否 为null，为空则会初始至默认大小。

所以这里第一步是进行hash散列数组的初始化，然后判断所散列的地方是否存在已被散列值，不存在则直接放入node

如果存在key是相等的 取得该引用  否则 判断该类型是否为TreeNode 之前说过 当某一个散列堆簇超过8个时候 会进行二叉树化，这里的结点就是二叉树的根结点。否则直接到尾部插入。

插入进去之后会返回旧值，如果旧值存在的话。

其他的方法也大同小异，这里就不加赘述了。

相比HashTable来说，HashTable是同步的，所以性能会差上很多，同时HashTable不能插入null的键值对。

HashSet也是基于HashMap实现的。