HashMap简介

HashMap 基于哈希表的 Map 接口实现，是以 key-value 存储形式存在，即主要用来存放键值对。HashMap 的实现不是同步的，这意味着它不是线程安全的。它的 key、value 都可以为 null，此外，HashMap 中的映射不是有序的。 jdk1.8 之前 HashMap 由 数组 + 链表 组成，数组是 HashMap 的主体，链表则是主要为了解决哈希冲突（两个对象调用的 hashCode 方法计算的哈希值经哈希函数算出来的地址被别的元素占用）而存在的(“拉链法”，数组储存的是每个链表的头结点，在下面称数组的单个元素为桶)。jdk1.8 以后在解决哈希冲突时有了较大的变化，当链表长度大于阈值（或者红黑树的边界值，默认为 8 ）并且当前数组的长度大于 64 时，此时此索引位置上的所有数据改为使用红黑树存储。

为什么要引入红黑树？

哈希表的最优查找时间复杂度为O(1)。当链表过长时，时间复杂度就会转化为O(n)。所以当链表过长时，就要转化为红黑树，这样查找的时间复杂度为O(log n)

部分成员变量分析

默认的初始化容量，必须是2的n次幂

最大容量

默认的负载因子

桶中的链表元素大于这个值且数组的长度大于64时会转化为红黑树结构

当桶中的链表元素小于这个值时会转化回链表结构

在介绍中所说的数组，是HashMap的主体

HashMap中存在的元素个数

对HashMap的操作次数

阈值，即实际上HashMap中能达到的最大容量。为 capacity * load factor。 当HashMap中元素数量到达这个数量时，HashMap会进行扩容(数组大小变为原来的两倍)

负载因子，默认为0.75

值得注意的几个方法

hash()

为什么不用key本身的hashcode方法，而又处理了一下。当table很小的时候，计算元素在table中的位置(n-1)&hash(在put方法中利用这条式子求该key在HashMap的table中对应的下标)，只用到了hash值的低位，这样当不同的hash值低位相同，高位不同的时候会产生冲突。实际上的hash值将hashcode低16位与高16位做异或运算，相当于混合了高位和低位，增加了随机性

tableSizeFor()

它在HashMap的给定初始化容量的构造函数中调用，将用户给定的容量变为至少大于它的2的n次幂。

为什么要变为2的n次幂呢？
计算元素在table中的位置(n-1)&hash，这里用的是&运算，其实我们也可以使用%运算，但是&运算比%运算快很多。于是为了替代hash%(n-1)，这里就要求必须是2的n次幂。

构造函数

1.无参构造

2.包含别的HashMap来进行构造

3.指定初始容量

4.指定初始容量与负载因子

这里的this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);我也搞不懂为什么。。。/(ㄒoㄒ)/~~

put()

put的流程.putVal()过长，可以自行去查看相关源码。 Jdk1.8中链表新元素添加到链表的尾结点

get()

get()方法较为简单，通过key的hashcode寻址到数组下标，若数组元素中的key和hash符合条件就会返回。否则遍历红黑树或者链表寻找。找不到则返回null

remove()

removeNode()过长，这里就不粘贴了。 根据key和hash找到结点，并将其去除。如果是红黑树，结点数小于6时转化回链表

resize()

resize()代码过长，这里就不粘贴了。
当HashMap中的size >= threshold 时(threshold=capacity * load factory)
就会触发扩容机制。
扩容的规则是这样的，因为table数组长度必须是2的次方数，扩容其实每次都是按照上一次tableSize位运算得到的就是做一次左移1位运算， 假设当前tableSize是16的话 16转为二进制再向左移一位就得到了32 即 16 << 1 == 32 即扩容后的容量，也就是说扩容后的容量是当前 容量的两倍，但记住HashMap的扩容是采用当前容量向左位移一位（newtableSize = tableSize << 1），得到的扩容后容量，而不是当前容量x2