HashMap源码分析＜一＞

还是从我们使用者的角度一步一步来分析吧。首先我们一般 Map map=new HashMap();
构造方法源码如下。
其实只是初始化了一个装载因子，这个变量干啥用的呢？
loadFactor译为装载因子。装载因子用来衡量HashMap满的程度。loadFactor的默认值为0.75f。计算HashMap的实时装载因子的方法为：size/capacity，而不是占用桶的数量去除以capacity。

 public HashMap() {
        this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
    }

那么我们分析下 map.put(key,value)方法，这个方法代表放入一个键值对。因为HashMap本身就是存储键值对的，key唯一，并且key可以为null。来看下这个方法的源码

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

这个hash方法非常关键是关乎性能的。首先理解一个概念
threshold表示当HashMap的size大于threshold时会执行resize操作。
threshold=capacity*loadFactor。可见这个装载因子应该小于1，并且不能太小。

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)
        //第一次操作。初始数组的size。
        n = (tab = resize()).length;
        //相应的key值没有value，那么直接插入，这里是newNode新建。直接调用的是Node构造方法，比较简单。
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
    //这就是所为的发生碰撞，就是同名的key已经有了，这个是不可避免的，也是逻辑所在。 
    //主要逻辑是如果碰撞的对象的hash跟目前对象一样，并且有一些列判断，即时是代表更新原来的对象。   
    else {
        Node<K,V> e; K k;
      //  主要逻辑是如果碰撞的对象的hash跟目前对象一样，并且有一些列判断，即时是代表更新原来的对象。  
        if (p.hash == hash &&
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            e = p;
      //如果碰撞的对象是一颗数，那么把新的值放进这个树里面。      
        else if (p instanceof TreeNode)
            e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
      //如果还不是一颗树，只是一个链表，那么要判断是否要进行树化。就是放到这个链表的末尾，如果到末尾的时候，链的数目大于了树化的阀值-1.那么开始树化，链表变成了一个棵树。      
        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;
                }
                //如果在链表中找到了自己，那么更新即可。
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    break;
                p = e;
            }
        }
        //正常应该是进入的。返回了value值。
        if (e != null) { // existing mapping for key
            V oldValue = e.value;
            if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                e.value = value;
            afterNodeAccess(e);
            return oldValue;
        }
    }
    //修改次数增加。
    ++modCount;
    //判断是否需要重新扩容。
    if (++size > threshold)
        resize();
    afterNodeInsertion(evict);
    return null;
}

介绍的resize方法分析。这个至少包含初始容量扩容和已有容量再扩容。resize针对非链表，链表，树进行了三种不同类型的扩容，因为容量扩大2倍，原先的位置也需要变动。非链表位置是不变的。

  final Node<K,V>[] resize() {
        Node<K,V>[] 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<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
        table = newTab;
        if (oldTab != null) {
            for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                Node<K,V> e;
                if ((e = oldTab[j]) != null) {
                    oldTab[j] = null;
                    if (e.next == null)
//实际上，这里理解成取模运算也没问题。在特定情况下，位运算可以转换成取模运算（当 b = 2^n 时，a % b = a & (b - 1) ）。也是因此，HashMap 才将初始长度设置为 16，且扩容只能是以 2 的倍数（2^n）扩容。源码中使用位运算hash & （length - 1） 代替取模运算hash%length，是利用其可以直接对内存数据进行操作，不需要转换成十进制，来提高运算效率。
                        newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                    else if (e instanceof TreeNode)
                        ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                    else { // preserve order
                    //这个逻辑是把(e.hash & oldCap) == 0
                        Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
                        Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
                        Node<K,V> 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;
    }

先分析到这吧，以后有时间再细化里面的过程，一时半会难以写完，特别是红黑树那块的操作就是一个难点。