马上要秋招了，HashMap作为重要的知识点，一直没时间整理，今天晚上室友太吵睡不着，整理一下HashMap的笔记
在我看来，从代码层次呢，分为带参数的和不带参数的；HashMap从版本方面，分为JDK1.7之前，和JDK1.8之后；底层主要使用的方法，就是hashcode和equals方法。JDK1.7之前，使用的是数组和链表的组合，JDK1.8之后，使用的是数组+链表+红黑树的组合。
HashMap的优点：结合了数组和链表两种组合，（JDK1.8后新增了红黑树）这种结构使得HashMap能够提供快速的查找、插入和删除操作
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2.带参构造——第一个参数：底层数组的长度；第二个参数：加载因子
二、版本方面：分为JDK1.7之前的，和JDK1.8之后的；
1.1.1 增加时，键（key）不能相同，如果相同就会发生覆盖，成为“改”，返回值就是被覆盖的值（value）。
1.1.2 在底层代码中，每个key都有对应的哈希值（hashcode()），根据哈希值得到在数组的索引，根据索引找到位置
源码：通过二次散列和扰动函数，增加哈希值的随机性和分布的均匀性，减少哈希冲突的机会
用途一：在循环的时候不可以使用集合的方法来进行元素的添加（put）或者删除（remove）
一、先从代码构造方法入手
1.无参构造
HashMap<String,String> hm = new HashMap<>();
2.带参构造——第一个参数：底层数组的长度；第二个参数：加载因子
HashMap<String,String> hm = new HashMap<>(16,0.75F);
解释：这两个参数都是定义一个底层数组长度为16，加载因子为0.75的HashMap双列链表，这个链表的泛型为 String类型，也就是<key,value>的类型。注意：加载因子是扩容条件之一。
二、版本方面：分为JDK1.7之前的，和JDK1.8之后的；
1.以JDK1.7为例展开介绍
1.1 一般的差异和问题都是围绕 增加展开的;
hm.put("a","App");
hm.put("b","Box");1.1.1 增加时，键（key）不能相同，如果相同就会发生覆盖，成为“改”，返回值就是被覆盖的值（value）。
hm.put("b","Boy"); //覆盖key="b"的值，并将原本的值返回，1.1.2 在底层代码中，每个key都有对应的哈希值（hashcode()），根据哈希值得到在数组的索引，根据索引找到位置
源码：通过二次散列和扰动函数，增加哈希值的随机性和分布的均匀性，减少哈希冲突的机会
- 计算哈希值——hash()方法
final int hash(Object k) {
int h = 0;
if (useAltHashing) {
if (k instanceof String) {
//对字符串键使用备选哈希函数
return sun.misc.Hashing.stringHash32((String) k);
}
//随机种子,用来降低冲突发生的几率
h = hashSeed;
}
//二次散列：增加哈希值的随机性和分布的均匀性
h ^= k.hashCode();
//扰动函数
//混合高低位，极大的避免了因为低位的相同而导致的哈希冲突。
//由于最后要和数组长度 相与，数组的长度一般不会超过4位二进制
//所以一般用的就是低四位二进制位，如果不进行下面操作，
//一个hashCode()得出的是32位二进制位，就会有 2^18 种可能性会发生哈希冲突
h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
}
- 根据哈希值计算索引——indexFor()方法：
static int indexFor(int h, int length) {
//把hash值和数组的长度进行“与”操作
//保证计算出的索引在 数组索引范围内
return h & (length-1);
}具体过程：
- 如果这个位置（索引处）没人（元素），直接坐下（放进数组）。
- 如果这个位置有人了，调用equals方法，对比一下key值，如果两个key相同，直接将值value覆盖；如果不同（也就是发生了哈希碰撞），霸占他的位置，让他坐下一排（头连接：新元素放在数组中，老元素作为链表元素连接到新元素后面）；
1.1.3 数组的扩容：
条件：（同时满足）
- 当前数组中的元素数量 >= 数组的阈值（阈值 = 数组的长度 * 加载因子——> 16 * 0.75 = 12），也就是超过了12；
- 当前要存的位置已经有元素了，且两者的键不同（哈希碰撞）。
过程：
- 以原数组长度的两倍（16 * 2 = 32） 去创建一个新数组；
- 将老数组的元素从0索引开始，有链表先算链表，从链表头元素依次向下取，等链表结束后，再按照数组索引向下取元素，取出来的元素依次重新计算哈希值，再放入新数组中。
void transfer(Entry[] newTable, boolean rehash) {
int newCapacity = newTable.length;
for (Entry<K,V> e : table) {
while(null != e) {
Entry<K,V> next = e.next; // 保存下一个节点的引用，防止在移动节点过程中断链
if (rehash) { //一般为false
e.hash = null == e.key ? 0 : hash(e.key); // 重新计算hash值
}
int i = indexFor(e.hash, newCapacity); // 计算在新table中的位置
e.next = newTable[i]; // 将e节点指向新table的头节点
newTable[i] = e; // 将新table的头节点指向e
e = next; // 移动到下一个节点
}
}
}特殊情况：
在扩容条件这一块，有两种极端情况：
- 第一种，可能存16个元素，正好16个元素哈希值都不同，且索引也不同，这样当存入第17个元素时，才会发生了哈希碰撞，触发扩容机制。
- 第二种，最多存16+15 = 31个，正好前11个元素全部发生哈希碰撞，此时小于阈值不满足第一个条件，然后后面15个元素都没有发生哈希碰撞，不满足第二个条件，当存入下一个的时候，才会触发扩容机制
扩容过程时候启用了多线程：
问题：由于老数组扩容存入新数组时候，需要重新计算哈希值，然后放入老数组，但是有可能老数组中同一条链表上的元素，被倒序重新放入了新数组中（头连接，后来者居上）；当两条线程同时进行数组扩容时候，第一条线程扩容完后，第二条线程的next和e的指向的变反了，导致出现环路，报出异常。
参考文档：
详细https://www.cnblogs.com/seeall/p/18063073
https://www.cnblogs.com/seeall/p/18063073简单：HashMap多线程扩容导致死循环解析（JDK1.7）_hashmap1.7 扩容死循环问题-优快云博客文章浏览阅读616次，点赞11次，收藏12次。由于头插法的原因，再次执行头插法的时候会将原来的链表顺序反过来，所以当第一个线程执行完扩容之后会将顺序从。最后由于e等于null，退出循环，当下次遍历到该元素时就会进入死循环。1->2->3 到 3->2->1。线程二第一次执行插入结束后。线程二准备第二次循环结束后。线程二第二次执行插入结束后。线程二准备第二次循环结束后。线程二第三次执行插入结束后。线程二准备第三次循环结束后。_hashmap1.7 扩容死循环问题https://blog.youkuaiyun.com/qq_51902025/article/details/135628412
解决方法：
- 第一种：防止扩容——创建HashMap的同时设置合适的数组长度和加载因子。
- 第二种：在开启多线程的同时加锁——
synchronized
1.2 modCount：追踪结构性修改的次数
用途一：在循环的时候不可以使用集合的方法来进行元素的添加（put）或者删除（remove）
- 原因：在JDK1.7中，HashMap在这个版本中通过
modCount字段来追踪结构性修改的次数，调用迭代器方法时（增强for循环编译成class文件时也会转换成迭代器的方法，Lambda表达式底层也是迭代器或增强for循环），会将modCount 赋值给expectedModCount，每次调用迭代器中的next()方法，都会检查expectedModCount和modCount是否相等，如果不相等则抛出ConcurrentModificationException异常。 - 解决方法：需要在遍历的同时对元素进行添加或者删除，需要调用迭代器（
Iterator）中的方法。其内部会对expectedModCount重新赋值。
用途二：避免并发修改—— 当多个线程对集合进行操作时，一条线程去添加元素，另一条去删除元素，最终肯定会出现问题，modCount可以提前停止程序的运行，并抛出异常ConcurrentModificationException。
JDK1.8下一章再写吧，一点这个写了4个小时，中间电脑蓝屏了一次，打开后全没了，还以为白写了2多小时，没想到自动保存草稿了，嗯~很nice。
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