集合必考点——HashMap的源代码

一、HashMap的实现原理

                                                                  HashMap的实现原理图

HashMap实现原理：
HashMap是当你放一个元素（put一个元素），它就根据你的key来锁定你的这个key在哪个桶上；假设你给了一个key，它发现你的可以在上图的第二个桶上，这时候它就看在这个桶上面有没有元素，如果桶里面有元素，它就将你放在桶里面的最后一个元素的next的位置；如果桶里面没有元素，那么它就将你作为桶里面的第一个元素。那么当你在put一个元素，它就又会将你放在一个桶上去，这样的话就可以均匀分布了。但是我们均匀分布的前提是，我们这个取模函数的计算方式，如果计算方式不太好，会出现我们有的桶放的多，有的桶放得少。甚至假如当你有10个桶，元素又特别特别多，如果均匀分布还好，但是如果不是均匀分布的话，会出现有的桶特别长。所以我们HashMap实现最重要的就是我们每个桶里面的元素分布均匀。HashMap的作用就是平衡我们桶的元素和桶里面元素的个数。我们可以一直往HashMap里面put元素，你并不知道它可以put多少元素，当你加入的元素越来越多的时候就会打破这个平衡，这时候我们的内存占用率以及检索都不能达到要求的时候(桶达到某个值、桶里面的链表超过某个值)，HashMap内部就会将上面这个结构变成树，树的访问效率极高但是它的维护成本也是极高的。
二、深入源码
1.HashMap中各种默认值（重要）
（1）HashMap最大桶量（MAXIMUM_CAPACITY）为：1<<30（2的30次方）
（2）HashMap的默认因子是：0.75f
（3）树化的阈值（链表值）是：8
（4）最小的树化的容量：64
从这里我们可以看出：当我们的桶的数量超过64，每个桶里面链表的数量超过8的时候，桶会继续保留但是会将链表树化为红黑树。(AVL树——平衡二叉树)
5.HashMap中的各种方法
（1）put方法


对于上面key的值有两种情况，有key=null和key!=null的情况，不等于null的情况比较复杂一些，是通过异或运算得到的。

（2）构造方法
1）无参构造
在HashMap的无参构造里面：
默认容量（初始化容量）=16；（并且是延迟加载）
阈值=12；
因子：0.75
如果我们桶的数量大于64以及链表数量超过8（就是每个桶里面的链表的数量）我们HashMap内部结构就会树化，并且这个树是红黑树。
注意：
（1）对于我们一般使用默认的构造方法就够了，不要轻易的改变默认的容量和负载因子；
         但是如果想要改的话有一个公式：负载因子X容量>元素数量。
（2）我们在设置容量的时候最好设置为2的多少次方。
6.HashMap的扩容
HashMap的扩容并不是等到装满以后才扩容的，而是在桶的数量大于(0.75X默认桶量)或元素超过某个阈值的时候进行扩容的。所以我们的负载因子是我们的扩容策略。
7.HaspMap的树化
桶的个数超过64以及链表的元素超过阈值8就树化。
对于HashMap的源码，我们掌握以上知识就可以了。