HashMap源码解读

常量解释

static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; //默认初始容量,1<<4 意思是1的二进制左移4位，等于 1*2^4=16

static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30; //最大容量，1左移30位，等于 1*2^30 

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

static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;//树型化阀值，当链表长度超过8，转红黑树

static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;//树转链表阀值

static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;//树形化最小表容量

//带参构造器，指定初始容量和负载因子
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
    if (initialCapacity < 0)
        throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
                                           initialCapacity);
    if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
        initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
    if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
        throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
                                           loadFactor);
    this.loadFactor = loadFactor;
    this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
}

//带参构造器，指定初始容量
public HashMap(int initialCapacity) {

    this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
}

//无参构造器，默认初始容量16，负载因子0.75
public HashMap() {
    this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
}

//带参构造器，参数为map
public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
    this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
    putMapEntries(m, false);
}

//详解put方法
public V put(K key, V value) {

    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
//key.hashCode() 取key的hashCode

//h >>> 16 对key的hashCode做 无符号右移16位运算，为啥做无符号右移16位，是因为一般hashCode值都在2^32以内，做无符号右移16位，可以取到32位二进制中的高16位，
//后续hashcode和hashcode的高16位做 异或运算的时候，使得key的存储位置更加分散，减少hash冲突
// hashcode和 hashcode高16位做异或运算，为啥做异或，而不是与运算或者或运算，因为与、或运算后，结果都偏向0

static final int hash(Object key) {

    int h;
    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

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)//当map中node数组为null或者长度为0，则初始化一个node数组
        n = (tab = resize()).length;
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)   //根据上面hash()计算的hash值跟数组长度做与运算，相当于对hash % length 取余，(此处设计很巧妙，(n-1)& hash == hash % n,是因为n长度设计为2的n次幂)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　再根据取余结果去table中取值，如果为null,则直接存储在table中

        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
    else {　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//如果table[hash()%(n-1)]位置不为空，则继续处理
        Node<K,V> e; K k;
        if (p.hash == hash &&
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) //如果入参和node里的key相等，并且hash值也一致，则取出node，后续直接替换node的value
            e = p;
        else if (p instanceof TreeNode) 　　　　　　　　//判断node的数据类型属于树，如果是，则往数中添加value
            e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
        else {　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//如果不是树，则遍历链表
            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                if ((e = p.next) == null) {　　　　　　//如果链表下个节点为null,则直接new一个新的node，存储在尾端
                    p.next = newNode(hash, key, value, null);
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st//如果此时链表长度 = 树形化阀值（默认8），则树化
                        treeifyBin(tab, hash);
                    break;
                }
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))  //如果链表中存在hash、key一致的，则取出元素，后续替换元素的value
                    break;
                p = e;
            }
        }
        if (e != null) { // existing mapping for key    //此处e就是table中key和hash一致的取出的元素，此处替换该元素的value
            V oldValue = e.value;
            if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                e.value = value;
            afterNodeAccess(e);
            return oldValue;
        }
    }
    ++modCount;
    if (++size > threshold)  //判断实际存储元素数量 是否大于 扩容阀值（容量*负载因子），大于则触发扩容
        resize();
    afterNodeInsertion(evict);
    return null;
}

//详解get方法，hash（）和上面get中的hash（）方法一样，做key做hash运算
public V get(Object key) {

    Node<K,V> e;
    return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
}


final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {

    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;
    if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
        (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {　　//table不为空，并且table[hash%(n-1)]获取的元素不为空，n是数组长度
        if (first.hash == hash && // always check first node
            ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))//如果取出node的hash和key与入参一致，则直接返回node
            return first;
        if ((e = first.next) != null) {　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//如果不一致，并且node的next元素不为空
            if (first instanceof TreeNode)　　　　　　　　　　　　　　　　　　//再判断node类型是否为树
                return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);　　
            do {　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//不为树，则遍历链表
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    return e;
            } while ((e = e.next) != null);
        }
    }
    return null;
}