HashMap 要点详细记录

HashMap基础

• HashMap存储结构为数组、链表、红黑树（JDK1.8）。
• HashMap由节点Node<K,V>组成。
• HashMap只允许一个key为null和“”，且若为null，hash值会被赋为0，若为“”空字符串，hash值本来就是0。
• 若数组某个节点上的Node>=7,则会将链表进化为红黑树，反之若节点<6则会由红黑树退化为链表。
• HashMap线程不安全，ConcurrentHashMap线程安全。
• 数组初始化长度为16, Load factor负载因子默认值为0.75，不建议修改，除非有特殊情况。
• threshold：HashMap所能容纳的最大数据量的Node(键值对)个数。threshold = length * Load factor。最大数量=数组长度*负载因子。
• HashMap中数组的长度必须为2的幂。

hash方法

• 此方法作用是确定元素在数组的位置下标，需尽量让元素均匀分布，降低时间复杂度减少碰撞，提高hash方法的离散性能，优化查询效率。
• hash方法实现分为3步：
  ① 取Node的key的hashCode值。
  ② hashCode与自己的高16位进行异或运算。
  ③ 拿异或的值对数组长度取余，最终得到下标。
• 哈希运算是一类算法也叫摘要算法，是一种单向散列函数（MD5、SM3等）。作用是输入任意值，通过散列算法固定长度输出。且相同的输入则输出相同，不同的输入大概率输出也不同。所以可以用来检查数据的完整性，保证数据未被篡改。
• JDK1.8将Key的hash值与自身的高16位进行异或运算，目的是可以在数组table的length比较小的时候让高位也参与运算。
• 当length是2的n次方时，h& (length-1)运算等价于对length取余，&比%效率更高。(key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);

put方法

• HashMap采用懒加载，实例化时不会有初始容量信息。所以put第一步判断length是否为0或table是否为null。
  • 为null，则通过扩容来初始化容量。
• 根据key计算hash得到插入的数组索引值i。
• 判断 table[i] == null
  • 为null则插入即可。
• 若不为null，则判断key是否存在，存在则覆盖。
• 若不存在则判断table[i] 是否为treeNode。
  • 是红黑树则直接插入键值对 。
• 若否则开始遍历链表插入。
• 遍历过程中判断链表长度是否>=7
  • 是则转化为红黑树。
  • 否 则还是链表插入即可。
  • 遍历过程中若发现key存在则直接覆盖。
• 插入成功后，判断实际存在的键值对数量size是否超多了最大容量threshold，如果超过，进行