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本文要解决的问题
1.HashMap的结构是怎样的
2.HashMap怎么解决Hash冲突的
要解决以上两个问题 我们只要假设new 一个HashMap 然后把.put()走一遍 就会知道结果了
首先我们看看最基本的一些东西
（1）HashMap的存放单位
static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> { final int hash; final K key; V value; Node<K,V> next; }
static final class TreeNode<K,V> extends LinkedHashMap.Entry<K,V> { TreeNode<K,V> parent; // red-black tree links TreeNode<K,V> left; TreeNode<K,V> right; TreeNode<K,V> prev; // needed to unlink next upon deletion boolean red; }
最开始每个存放单位是一个Node，后来转变成TreeNode，至于什么时候转变到后面再说
（2）HashMap的一些成员常/变量和构造函数
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4;static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f; static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8; static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;transient Node<K,V>[] table; int threshold;
final float loadFactor;
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) public HashMap(int initialCapacity) public HashMap() public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m)
其中threshold代表容量,loadFactor代表负载因子，前三个构造函数的作用就是给它们值，或者让它们是默认的值，后一个暂不考虑
好，到了这里我们可以开始假设new一个HashMap了
public HashMap() { this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted }
此时loadFactor=0.75f，threshold等于0
然后我们put()一个键值对进去，跟踪它的代码
public V put(K key, V value) { return putVal(hash(key), key, value, false, true); }
进入putVal()
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) n = (tab = resize()).length; if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
(tab=table)==null,进到resize()
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){..........} else if (oldThr > 0){............} else { // zero initial threshold signifies using defaults newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY; newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY); } if (newThr == 0) {................} threshold = newThr; @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"}) Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap]; table = newTab;
oldCap和oldThr,newCap,newThr都为0,进到中间的else给newCap,newThr赋值，然后构造newTab，table=newTab,
此时的table是一个 DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4 也就是长16的数组
到此返回putVal()
p = tab[i = (n - 1) & hash]
这一句有点深奥，大概就是通过这个方式知道每个值应该在的位置，此时tab[任意]为null,
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
Node被放进了数组里，目前我们知道了HashMap可能是个数组结构，接下来我们在每次key值不同的情况下继续put(),put(), 但此时的HashMap毕竟是一个16长的数组，最好的情况下数组放满，我们来到第17次put()
PS：这里有个特别不严谨的地方，我们忽略了扩容，总之要知道会有冲突发生的情况
if (++size > threshold) resize();
这时突然发现 p = tab[i = (n - 1) & hash] 不为空了， 我们迎来了第一次的Hash冲突，为了解决冲突，我们进入到else
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) tab[i] = newNode(hash, key, value, null); else { Node<K,V> e; K k; if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) e = p; else if (p instanceof TreeNode) e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value); 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; } if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) break; p = e; } } if (e != null) { // existing mapping for key V oldValue = e.value; if (!onlyIfAbsent || oldValue == null) e.value = value; afterNodeAccess(e); return oldValue; } }
我们看到在else里面有三个if，else if，else的选项
第一个不讨论，因为它是改变已有的值，而我们假设的是放了16个不同key的值
第二个不讨论，因为现在的存放单位是Node，要等到情况三发生多次后才可能发生
第三种情况中，循环中后面的 if和情况一一样是改变已有值，第一个if意思是看Node有没有next结点，没有的话此时在table[x]里的Node的下一个结点就是我们第17次放进去的结点了，
到了这里，目前已知的HashMap的结构变成了数组加链表。
继续往下看，紧跟着有一句
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st treeifyBin(tab, hash); break;
当binCount=7,即一条链表上的Node个数等于8时，触发了 treeifyBin()
final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) { int n, index; Node<K,V> e; if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY) resize(); else if ((e = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) { TreeNode<K,V> hd = null, tl = null; do { TreeNode<K,V> p = replacementTreeNode(e, null); if (tl == null) hd = p; else { p.prev = tl; tl.next = p; } tl = p; } while ((e = e.next) != null); if ((tab[index] = hd) != null) hd.treeify(tab); } }
我想大家猜都能猜到它的意思，没错，它就是把链表变成了一颗红黑树，链表上的Node都变成了TreeNode
到此为止，我们已经很清楚HashMap的结构和怎么解决Hash冲突了
最后再说一下链表和树的转换
static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8; static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;
链表个数达到8时，转成树，树的个数降到6时，转成链表，至于为什么选6和8，原因在于链表个数为8时平均查询到的次数为4，树2的3次方=8,3次比4次少了一次，而到6，树和链表的效率也会变得差不多，不选7是为了防止太过于频繁的转换
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原文地址：https://www.cnblogs.com/blogofjzq/p/9245122.html
