HashMap源码解析JDK1.8(一)-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_45780137/article/details/102692952

本文详细剖析了Java中HashMap的内部结构及工作原理，包括其继承关系、关键属性如默认容量、最大容量、负载因子，以及内部类Node的实现细节。探讨了HashMap在不同场景下的表现，如初始化、查找、插入、更新和删除操作。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

HashMap作为java最常用的类之一，阅读其源码还是有助于理解内部原理，避免使用过程中不必要的错误；首先提出几个问题：
//TODO

public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>
    implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable {

从类的继承关系可以看出，继承AbstractMap，实现类Map<K,V>, Cloneable, Serializable，结构如下：
在这里插入图片描述
根据源码，进行逐步分析，先从类属性开始：

 /**
     * 初始容量为16，即默认如果创建map的时候不设置容量参数，
     * 即系统默认为16，并且这里有个约定，容量大小必须为2的幂次方
     */
     
    static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16

    /**
     * 最大容量为2的30次方，即1073741824
     */
    static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

    /**
     * 默认负载因子为0.75
     */
    static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

问题：为什么负载因子默认是0.75f？
问题：为什么容量必须为2的幂次方？

	/**
     * 节点由链表转换为树结构的节点数阀值
     */
    static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;

    /**
     * 树结构转链表结构的节点数阀值
     */
    static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;

    /**
     * 最小转换树结构的表容量，意思是如果容量小与该值，则直接进行扩容
     */
    static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;

HashMap内部类Node如下：

/**
     * Basic hash bin node, used for most entries.  (See below for
     * TreeNode subclass, and in LinkedHashMap for its Entry subclass.)
     */
    static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final int hash;
        final K key;
        V value;
        Node<K,V> next;

        Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
            this.hash = hash;
            this.key = key;
            this.value = value;
            this.next = next;
        }

        public final K getKey()        { return key; }
        public final V getValue()      { return value; }
        public final String toString() { return key + "=" + value; }

        public final int hashCode() {
            return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);
        }

        public final V setValue(V newValue) {
            V oldValue = value;
            value = newValue;
            return oldValue;
        }

        public final boolean equals(Object o) {
            if (o == this)
                return true;
            if (o instanceof Map.Entry) {
                Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;
                if (Objects.equals(key, e.getKey()) &&
                    Objects.equals(value, e.getValue()))
                    return true;
            }
            return false;
        }
    }