HashMap源码解析(JDK1.8)
一.实现接口
public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>
implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable {}
HashMap继承了AbstractMap类，实现Map接口
public abstract class AbstractMap<K,V> implements Map<K,V> {}
其中AbstractMap类又实现了Map接口，此处为作者承认的失误，但影响不大，所以一直没有修改（任性）
二.构造函数
1.无参构造函数
public HashMap() {
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
}
设置默认的加载因子为0.75f，用于之后的扩容计算
2.一个参数的构造函数
public HashMap(int initialCapacity) {
this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
}
将输入的参数以及默认的加载因子传入到两个参数的构造函数中
3.两个参数的构造函数
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
//此处省略了一些健壮性的代码，增强可读性
this.loadFactor = loadFactor;
this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
}
加载因子并不一直是0.75f，如果调用了两个参数的构造方法，可以选择自己想要的扩容因子。
threshold为阈值（数组到达这个值后开始扩容），但这里是用来占时保存初始容器的大小的。
4.tableSizeFor（）方法
static final int tableSizeFor(int cap) {
int n = cap - 1;
n |= n >>> 1;
n |= n >>> 2;
n |= n >>> 4;
n |= n >>> 8;
n |= n >>> 16;
return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
}
看到这些一堆右移（不带符号位）和或（|）的操作直接懵了。此时你可以随便输入一个值带进去计算，尝试几次之后，你会发现，不论你输入的是（X）多少，它都会返回给你一个比X大，并且是2的n次幂-1的数。（输入3返回3，输入6返回的是7，输入14返回15，以此类推）。原理大概就是将一个数转化成二进制后，将最高位的1，不停的向右移动并且或上之前的数，这样的操作保证出来的数的二进制全是1（2的n次幂-1），最后在+1后，就变成2的n次幂。然后将这个值赋给threshold。
构造函数就看完了
看过1.7版本的应该会很疑惑，我也很疑惑，目前就只有给loadFactor 和threshold赋值，容器的初始化大小都没有给，这里应该就是优化的点：当你创建一个HashMap时，你都还没有用（往里面put值），我为什么要给你初始化大小。个人感觉有点懒加载的含义。
三.封装Node<K,V>对象
都知道HashMap是数组加链表的数据结构，那么问题来了，数组只能放相同的数据类型，那么HashMap的数组是什么类型呢？
static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
final int hash;
final K key;
V value;
Node<K,V> next;
}
以上代码为简化后的代码，这个就是1.8中数组的元素（1.7中为Entry对象）
transient Node<K,V>[] table;
这个就是HashMap底层的数组，transient好像是为了防止序列化的，暂时可以忽略
四.万事俱备，只欠put（）了
个人感觉1.8中，最核心的代码应该就是在put这个方法中了（一个方法解决所有问题），废话不多数了，直接看代码
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
看源码总是会遇到这种情况，一个方法里就一个方法，每次都要再点一层才能看到（套娃），但这里有个hash（key）方法，差点遗漏。。。
static final int hash(Object key) {
int h;
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
这个方法的就是计算当前你输入的key的hashcode值（用于后面的数组位置计算）
5.putVal（）方法
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) // 步骤 1.
n = (tab = resize()).length;// 步骤 2.
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)// 步骤 3.
tab[i] = newNode(hash, key, value, null); // 步骤 4.
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;
}
}
++modCount;
if (++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
上面的一些代码我都会简化，同样这个也是简化完的，只不过是一点都没有简化，每句代码都是精髓
放入第一个键值对时
整体流程：当刚创建完一个HashMap后，开始往里放入第一个键值对时，先会通过步骤1进入，然后通过resize（） 方法给集合初始化大小，然后通过步骤3，进入步骤4，将Node放入到数组中去。所以应该先看 resize（） 方法
6.resize（）方法（三选一加1）
resize（） 方法也比较长，此处我总结了一下，大概就是3个if选一个，然后再加上一个if。
三选一之前的准备
Node<K,V>[] oldTab = table;
int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
int oldThr = threshold;
int newCap, newThr = 0;
第一个选择
if (oldCap > 0) {
if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return oldTab;
}
else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
newThr = oldThr << 1; // double threshold
}
主要是else if 中的代码，此处规定了数组扩容的大小为 <<1，及原始大小乘2，同时新的阈值（threshold）也是 <<1
第二个选择（其实是else if）
else if (oldThr > 0)
newCap = oldThr;
在三选一的准备中，oldThr就是我们上面一堆右移操作得到的2的n次幂的结果（threshold）,此结果在此处用来赋值给newCap（其实就是集合初始化的大小）
第三个选择（三选一最后的else）
else { // zero initial threshold signifies using defaults
newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
}
当new HashMap（） 时，如果选择无参的构造函数，就会执行第三个选择，初始化集合大小为
DEFAULT_INITIAL_CAPACITY （1<<4 = 16）, 阈值为（16 * 0.75 = 12）
最后加1的解释起来有点复杂，留给大家自己去阅读了。
Hash冲突问题（三选一加一）
当新放入的键值对的位置已经有其他键值对时：
第一个选择
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
先比较原来位置的和新加入元素的key的hash值，如果相同，在判断key是否是同一个对象，如果不是，再去比较key的值是否相同。（此处有个隐藏的优化点，当key 是String 类型时，== 比较会覆盖掉后面的equals 比较，提高效率）