学习笔记系列(3)——HashMap底层原理

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前言

2020.12.02,又是一个平平无奇的加班的周六。刚刚更新了一篇关于ArrayList底层源码的学习记录,由于之前看过源码,并且我的一位前同事大佬也跟我讲过关于hashMap底层的一些理解,我决定趁热打铁,今天回顾整理下HashMap的笔记记录。
现在难免文笔稚嫩粗糙,而且笔记也都是以自己能够理解的语言文字方式表达出来用于自己总结梳理。如果有幸被大佬萌看到,非常希望各位大佬可以指出我的不足缺漏,并且可以指导我该往什么方向更深入的学习思考。 掘金——帮助开发者成长的社区,也希望自己能够从小菜鸡一点点进步成长。

特此说明:由于这是改版后的第二版,原来我写的源码解析部分已删除。偶然看到一位大佬写的很好,就替换成了他的详解,也以便于我日后学习回顾。
大佬博客名:程序员囧辉
原文链接:blog.csdn.net/v123411739/…

HashMap数据结构

jdk8以前:数组+链表
jdk8:引入红黑树,HashMap结构为数组+链表+红黑树
这边说明下为什么会引入红黑树:
链表在长度>8时会转红黑树。
链表的时间复杂度为O(n),而红黑树的时间复杂度为O(logn)。
红黑树虽然本质上是一棵二叉查找树,但它在二叉查找树的基础上增加了着色和相关的性质使得红黑树相对平衡,从而保证了红黑树的查找、插入、删除的时间复杂度最坏为O(log n)。加快检索速率。

属性定义

初始化容量:16

最大容量:1073741824

负载因子:0.75

桶的树化阈值:8
即链表转成红黑树的阈值,在存储数据时,当链表长度 > 该值时,则将链表转换成红黑树

桶的链表还原阈值:6
即红黑树转为链表的阈值,当在扩容(resize())时(此时HashMap的数据存储位置会重新计算),在重新计算存储位置后,当原有的红黑树内数量 < 该值时,则将 红黑树转换成链表

最小树形化容量阈值:64
即当哈希表中的容量 > 该值时,才允许树形化链表 (即 将链表 转换成红黑树) 否则,若桶内元素太多时,则直接扩容,而不是树形化 为了避免进行扩容、树形化选择的冲突,这个值不能小于 4 * TREEIFY_THRESHOLD

private static final long serialVersionUID = 362498820763181265L;
    static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;
    static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1073741824;
    static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75F;
    static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
    static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;
    static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;

Put操作

简述过程

  1. 当传入一个(key,value)时,取出key进行hash计算得到一个新的hash值(会重写hashCode和equals方法)
  2. 将得到的新的hash值和length-1做位运算与操作,即为寻址算法
  3. 判断slot处的slot是否被占用,否、则占用
  4. 若被占用,判断Node之间的key是否equals,相同则替换value
  5. 若Node处树化,遍历树,直接插入键值对
  6. 若Node处链化,遍历链表,key存在则直接覆盖value
    key不存在,则判断链表长度是否达到8
    达到8,则树化,插入键值对
  7. 树化方法,判断size是否达到64,是、则树化,否则扩容
  8. 判断是否达到扩容阈值,是、则扩容

源码方法解析

putVal方法

public V put(K key, V value) {
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
 
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
               boolean evict) {
    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
    // 1.校验table是否为空或者length是否等于0,如果是则调用resize方法进行初始化
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
        n = (tab = resize()).length;
    // 2.通过hash值计算索引位置,将该索引位置的头节点赋值给p,如果p为空则直接在该索引位置新增一个节点即可
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
    else {
        // table表该索引位置不为空,则进行查找
        Node<K,V> e; K k;
        // 3.判断p节点的key和hash值是否跟传入的相等,如果相等, 则p节点即为要查找的目标节点,将p节点赋值给e节点
        if (p.hash == hash &&
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            e = p;
        // 4.判断p节点是否为TreeNode, 如果是则调用红黑树的putTreeVal方法查找目标节点
        else if (p instanceof TreeNode)
            e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
        else {
            // 5.走到这代表p节点为普通链表节点,则调用普通的链表方法进行查找,使用binCount统计链表的节点数
            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                // 6.如果p的next节点为空时,则代表找不到目标节点,则新增一个节点并插入链表尾部
                if ((e = p.next) == null) {
                    p.next = newNode(hash, key, value, null);
                    // 7.校验节点数是否超过8个,如果超过则调用treeifyBin方法将链表节点转为红黑树节点,
                    // 减一是因为循环是从p节点的下一个节点开始的
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1)
                        treeifyBin(tab, hash);
                    break;
                }
                // 8.如果e节点存在hash值和key值都与传入的相同,则e节点即为目标节点,跳出循环
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    break;
                p = e;  // 将p指向下一个节点
            }
        }
        // 9.如果e节点不为空,则代表目标节点存在,使用传入的value覆盖该节点的value,并返回oldValue
        if (e != null) {
            V oldValue = e.value;
            if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                e.value = value;
            afterNodeAccess(e); // 用于LinkedHashMap
            return oldValue;
        }
    }
    ++modCount;
    // 10.如果插入节点后节点数超过阈值,则调用resize方法进行扩容
    if (++size > threshold)
        resize();
    afterNodeInsertion(evict);  // 用于LinkedHashMap
    return null;
}

putTreeVal方法

/**
 * 红黑树的put操作,红黑树插入会同时维护原来的链表属性, 即原来的next属性
 */
final TreeNode<K,V> putTreeVal(HashMap<K,V> map, Node<K,V>[] tab,
                               int h, K k, V v) {
    Class<?> kc = null;
    boolean searched = false;
    // 1.查找根节点, 索引位置的头节点并不一定为红黑树的根节点
    TreeNode<K,V> root = (parent != null) ? root() : this;
    // 2.将根节点赋值给p节点,开始进行查找
    for (TreeNode<K,V> p = root;;) {
        int dir, ph; K pk;
        // 3.如果传入的hash值小于p节点的hash值,将dir赋值为-1,代表向p的左边查找树
        if ((ph = p.hash) > h)
            dir = -1;
        // 4.如果传入的hash值大于p节点的hash值, 将dir赋值为1,代表向p的右边查找树
        else if (ph < h)
            dir = 1;
        // 5.如果传入的hash值和key值等于p节点的hash值和key值, 则p节点即为目标节点, 返回p节点
        else if ((pk = p.key) == k || (k != null && k.equals(pk)))
            return p;
        // 6.如果k所属的类没有实现Comparable接口 或者 k和p节点的key相等
        else if ((kc == null &&
                  (kc = comparableClassFor(k)) == null) ||
                 (dir = compareComparables(kc, k, pk)) == 0) {
            // 6.1 第一次符合条件, 从p节点的左节点和右节点分别调用find方法进行查找, 如果查找到目标节点则返回
            if (!searched) {
                TreeNode<K,V> q, ch;
                searched = true;
                if (((ch = p.left) != null &&
                     (q = ch.find(h, k, kc)) != null) ||
                    ((ch = p.right) != null &&
                     (q = ch.find(h, k, kc)) != null))
                    return q;
            }
            // 6.2 否则使用定义的一套规则来比较k和p节点的key的大小, 用来决定向左还是向右查找
            dir = tieBreakOrder(k, pk); // dir<0则代表k<pk,则向p左边查找;反之亦然
        }
 
        TreeNode<K,V> xp = p;   // xp赋值为x的父节点,中间变量,用于下面给x的父节点赋值
        // 7.dir<=0则向p左边查找,否则向p右边查找,如果为null,则代表该位置即为x的目标位置
        if ((p = (dir <= 0) ? p.left : p.right) == null) {
            // 走进来代表已经找到x的位置,只需将x放到该位置即可
            Node<K,V> xpn = xp.next;    // xp的next节点
            // 8.创建新的节点, 其中x的next节点为xpn, 即将x节点插入xp与xpn之间
            TreeNode<K,V> x = map.newTreeNode(h, k, v, xpn);
            // 9.调整x、xp、xpn之间的属性关系
            if (dir <= 0)   // 如果时dir <= 0, 则代表x节点为xp的左节点
                xp.left = x;
            else        // 如果时dir> 0, 则代表x节点为xp的右节点
                xp.right = x;
            xp.next = x;    // 将xp的next节点设置为x
            x.parent = x.prev = xp; // 将x的parent和prev节点设置为xp
            // 如果xpn不为空,则将xpn的prev节点设置为x节点,与上文的x节点的next节点对应
            if (xpn != null)
                ((TreeNode<K,V>)xpn).prev = x;
            // 10.进行红黑树的插入平衡调整
            moveRootToFront(tab, balanceInsertion(root, x));
            return null;
        }
    }

tieBreakOrder

// 用于不可比较或者hashCode相同时进行比较的方法, 只是一个一致的插入规则,用来维护重定位的等价性。
static int tieBreakOrder(Object a, Object b) {  
    int d;
    if (a == null || b == null ||
        (d = a.getClass().getName().
         compareTo(b.getClass().getName())) == 0)
        d = (System.identityHashCode(a) <= System.identityHashCode(b) ?
             -1 : 1);
    return d;

}

treeifyBin

/**
 * 将链表节点转为红黑树节点
 */
final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {
    int n, index; Node<K,V> e;
    // 1.如果table为空或者table的长度小于64, 调用resize方法进行扩容
    if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
        resize();
    // 2.根据hash值计算索引值,将该索引位置的节点赋值给e,从e开始遍历该索引位置的链表
    else if ((e = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
        TreeNode<K,V> hd = null, tl = null;
        do {
            // 3.将链表节点转红黑树节点
            TreeNode<K,V> p = replacementTreeNode(e, null);
            // 4.如果是第一次遍历,将头节点赋值给hd
            if (tl == null)	// tl为空代表为第一次循环
                hd = p;
            else {
                // 5.如果不是第一次遍历,则处理当前节点的prev属性和上一个节点的next属性
                p.prev = tl;    // 当前节点的prev属性设为上一个节点
                tl.next = p;    // 上一个节点的next属性设置为当前节点
            }
            // 6.将p节点赋值给tl,用于在下一次循环中作为上一个节点进行一些链表的关联操作(p.prev = tl 和 tl.next = p)
            tl = p;
        } while ((e = e.next) != null);
        // 7.将table该索引位置赋值为新转的TreeNode的头节点,如果该节点不为空,则以以头节点(hd)为根节点, 构建红黑树
        if ((tab[index] = hd) != null)
            hd.treeify(tab);
    }

treeify


/**
 * 构建红黑树
 */
final void treeify(Node<K,V>[] tab) {
    TreeNode<K,V> root = null;
    // 1.将调用此方法的节点赋值给x,以x作为起点,开始进行遍历
    for (TreeNode<K,V> x = this, next; x != null; x = next) {
        next = (TreeNode<K,V>)x.next;   // next赋值为x的下个节点
        x.left = x.right = null;    // 将x的左右节点设置为空
        // 2.如果还没有根节点, 则将x设置为根节点
        if (root == null) {
            x.parent = null;    // 根节点没有父节点
            x.red = false;  // 根节点必须为黑色
            root = x;   // 将x设置为根节点
        }
        else {
            K k = x.key;	// k赋值为x的key
            int h = x.hash;	// h赋值为x的hash值
            Class<?> kc = null;
            // 3.如果当前节点x不是根节点, 则从根节点开始查找属于该节点的位置
            for (TreeNode<K,V> p = root;;) {
                int dir, ph;
                K pk = p.key;
                // 4.如果x节点的hash值小于p节点的hash值,则将dir赋值为-1, 代表向p的左边查找
                if ((ph = p.hash) > h)
                    dir = -1;
                // 5.如果x节点的hash值大于p节点的hash值,则将dir赋值为1, 代表向p的右边查找
                else if (ph < h)
                    dir = 1;
                // 6.走到这代表x的hash值和p的hash值相等,则比较key值
                else if ((kc == null && // 6.1 如果k没有实现Comparable接口 或者 x节点的key和p节点的key相等
                          (kc = comparableClassFor(k)) == null) ||
                         (dir = compareComparables(kc, k, pk)) == 0)
                    // 6.2 使用定义的一套规则来比较x节点和p节点的大小,用来决定向左还是向右查找
                    dir = tieBreakOrder(k, pk);
 
                TreeNode<K,V> xp = p;   // xp赋值为x的父节点,中间变量用于下面给x的父节点赋值
                // 7.dir<=0则向p左边查找,否则向p右边查找,如果为null,则代表该位置即为x的目标位置
                if ((p = (dir <= 0) ? p.left : p.right) == null) {
                    // 8.x和xp节点的属性设置
                    x.parent = xp;  // x的父节点即为最后一次遍历的p节点
                    if (dir <= 0)   // 如果时dir <= 0, 则代表x节点为父节点的左节点
                        xp.left = x;
                    else    // 如果时dir > 0, 则代表x节点为父节点的右节点
                        xp.right = x;
                    // 9.进行红黑树的插入平衡(通过左旋、右旋和改变节点颜色来保证当前树符合红黑树的要求)
                    root = balanceInsertion(root, x);
                    break;
                }
            }
        }
    }
    // 10.如果root节点不在table索引位置的头节点, 则将其调整为头节点
    moveRootToFront(tab, root);

}

moveRootToFront

/**
 * 将root放到头节点的位置
 * 如果当前索引位置的头节点不是root节点, 则将root的上一个节点和下一个节点进行关联,
 * 将root放到头节点的位置, 原头节点放在root的next节点上
 */
static <K,V> void moveRootToFront(Node<K,V>[] tab, TreeNode<K,V> root) {
    int n;
    // 1.校验root是否为空、table是否为空、table的length是否大于0
    if (root != null && tab != null && (n = tab.length) > 0) {
        // 2.计算root节点的索引位置
        int index = (n - 1) & root.hash;
        TreeNode<K,V> first = (TreeNode<K,V>)tab[index];
        // 3.如果该索引位置的头节点不是root节点,则该索引位置的头节点替换为root节点
        if (root != first) {
            Node<K,V> rn;
            // 3.1 将该索引位置的头节点赋值为root节点
            tab[index] = root;
            TreeNode<K,V> rp = root.prev;   // root节点的上一个节点
            // 3.2 和 3.3 两个操作是移除root节点的过程
            // 3.2 如果root节点的next节点不为空,则将root节点的next节点的prev属性设置为root节点的prev节点
            if ((rn = root.next) != null)
                ((TreeNode<K,V>)rn).prev = rp;
            // 3.3 如果root节点的prev节点不为空,则将root节点的prev节点的next属性设置为root节点的next节点
            if (rp != null)
                rp.next = rn;
            // 3.4 和 3.5 两个操作将first节点接到root节点后面
            // 3.4 如果原头节点不为空, 则将原头节点的prev属性设置为root节点
            if (first != null)
                first.prev = root;
            // 3.5 将root节点的next属性设置为原头节点
            root.next = first;
            // 3.6 root此时已经被放到该位置的头节点位置,因此将prev属性设为空
            root.prev = null;
        }
        // 4.检查树是否正常
        assert checkInvariants(root);
    }

checkInvariants

/**
 * Recursive invariant check
 */
static <K,V> boolean checkInvariants(TreeNode<K,V> t) { // 一些基本的校验
    TreeNode<K,V> tp = t.parent, tl = t.left, tr = t.right,
        tb = t.prev, tn = (TreeNode<K,V>)t.next;
    if (tb != null && tb.next != t)
        return false;
    if (tn != null && tn.prev != t)
        return false;
    if (tp != null && t != tp.left && t != tp.right)
        return false;
    if (tl != null && (tl.parent != t || tl.hash > t.hash))
        return false;
    if (tr != null && (tr.parent != t || tr.hash < t.hash))
        return false;
    if (t.red && tl != null && tl.red && tr != null && tr.red)  // 如果当前节点为红色, 则该节点的左右节点不能同时为红色
        return false;
    if (tl != null && !checkInvariants(tl))
        return false;
    if (tr != null && !checkInvariants(tr))
        return false;
    return true;

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;
    // 1.老表的容量不为0,即老表不为空
    if (oldCap > 0) {
        // 1.1 判断老表的容量是否超过最大容量值:如果超过则将阈值设置为Integer.MAX_VALUE,并直接返回老表,
        // 此时oldCap * 2比Integer.MAX_VALUE大,因此无法进行重新分布,只是单纯的将阈值扩容到最大
        if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
            threshold = Integer.MAX_VALUE;
            return oldTab;
        }
        // 1.2 将newCap赋值为oldCap的2倍,如果newCap<最大容量并且oldCap>=16, 则将新阈值设置为原来的两倍
        else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                 oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
            newThr = oldThr << 1; // double threshold
    }
    // 2.如果老表的容量为0, 老表的阈值大于0, 是因为初始容量被放入阈值,则将新表的容量设置为老表的阈值
    else if (oldThr > 0)
        newCap = oldThr;
    else {
        // 3.老表的容量为0, 老表的阈值为0,这种情况是没有传初始容量的new方法创建的空表,将阈值和容量设置为默认值
        newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
        newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
    }
    // 4.如果新表的阈值为空, 则通过新的容量*负载因子获得阈值
    if (newThr == 0) {
        float ft = (float)newCap * loadFactor;
        newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                  (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
    }
    // 5.将当前阈值设置为刚计算出来的新的阈值,定义新表,容量为刚计算出来的新容量,将table设置为新定义的表。
    threshold = newThr;
    @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
    Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
    table = newTab;
    // 6.如果老表不为空,则需遍历所有节点,将节点赋值给新表
    if (oldTab != null) {
        for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
            Node<K,V> e;
            if ((e = oldTab[j]) != null) {  // 将索引值为j的老表头节点赋值给e
                oldTab[j] = null; // 将老表的节点设置为空, 以便垃圾收集器回收空间
                // 7.如果e.next为空, 则代表老表的该位置只有1个节点,计算新表的索引位置, 直接将该节点放在该位置
                if (e.next == null)
                    newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                // 8.如果是红黑树节点,则进行红黑树的重hash分布(跟链表的hash分布基本相同)
                else if (e instanceof TreeNode)
                    ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                else { // preserve order
                    // 9.如果是普通的链表节点,则进行普通的重hash分布
                    Node<K,V> loHead = null, loTail = null; // 存储索引位置为:“原索引位置”的节点
                    Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null; // 存储索引位置为:“原索引位置+oldCap”的节点
                    Node<K,V> next;
                    do {
                        next = e.next;
                        // 9.1 如果e的hash值与老表的容量进行与运算为0,则扩容后的索引位置跟老表的索引位置一样
                        if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                            if (loTail == null) // 如果loTail为空, 代表该节点为第一个节点
                                loHead = e; // 则将loHead赋值为第一个节点
                            else
                                loTail.next = e;    // 否则将节点添加在loTail后面
                            loTail = e; // 并将loTail赋值为新增的节点
                        }
                        // 9.2 如果e的hash值与老表的容量进行与运算为非0,则扩容后的索引位置为:老表的索引位置+oldCap
                        else {
                            if (hiTail == null) // 如果hiTail为空, 代表该节点为第一个节点
                                hiHead = e; // 则将hiHead赋值为第一个节点
                            else
                                hiTail.next = e;    // 否则将节点添加在hiTail后面
                            hiTail = e; // 并将hiTail赋值为新增的节点
                        }
                    } while ((e = next) != null);
                    // 10.如果loTail不为空(说明老表的数据有分布到新表上“原索引位置”的节点),则将最后一个节点
                    // 的next设为空,并将新表上索引位置为“原索引位置”的节点设置为对应的头节点
                    if (loTail != null) {
                        loTail.next = null;
                        newTab[j] = loHead;
                    }
                    // 11.如果hiTail不为空(说明老表的数据有分布到新表上“原索引+oldCap位置”的节点),则将最后
                    // 一个节点的next设为空,并将新表上索引位置为“原索引+oldCap”的节点设置为对应的头节点
                    if (hiTail != null) {
                        hiTail.next = null;
                        newTab[j + oldCap] = hiHead;
                    }
                }
            }
        }
    }
    // 12.返回新表
    return newTab;
}

spilt

/**
 * 扩容后,红黑树的hash分布,只可能存在于两个位置:原索引位置、原索引位置+oldCap
 */
final void split(HashMap<K,V> map, Node<K,V>[] tab, int index, int bit) {
    TreeNode<K,V> b = this;	// 拿到调用此方法的节点
    TreeNode<K,V> loHead = null, loTail = null; // 存储索引位置为:“原索引位置”的节点
    TreeNode<K,V> hiHead = null, hiTail = null; // 存储索引位置为:“原索引+oldCap”的节点
    int lc = 0, hc = 0;
    // 1.以调用此方法的节点开始,遍历整个红黑树节点
    for (TreeNode<K,V> e = b, next; e != null; e = next) {	// 从b节点开始遍历
        next = (TreeNode<K,V>)e.next;   // next赋值为e的下个节点
        e.next = null;  // 同时将老表的节点设置为空,以便垃圾收集器回收
        // 2.如果e的hash值与老表的容量进行与运算为0,则扩容后的索引位置跟老表的索引位置一样
        if ((e.hash & bit) == 0) {
            if ((e.prev = loTail) == null)  // 如果loTail为空, 代表该节点为第一个节点
                loHead = e; // 则将loHead赋值为第一个节点
            else
                loTail.next = e;    // 否则将节点添加在loTail后面
            loTail = e; // 并将loTail赋值为新增的节点
            ++lc;   // 统计原索引位置的节点个数
        }
        // 3.如果e的hash值与老表的容量进行与运算为非0,则扩容后的索引位置为:老表的索引位置+oldCap
        else {
            if ((e.prev = hiTail) == null)  // 如果hiHead为空, 代表该节点为第一个节点
                hiHead = e; // 则将hiHead赋值为第一个节点
            else
                hiTail.next = e;    // 否则将节点添加在hiTail后面
            hiTail = e; // 并将hiTail赋值为新增的节点
            ++hc;   // 统计索引位置为原索引+oldCap的节点个数
        }
    }
    // 4.如果原索引位置的节点不为空
    if (loHead != null) {   // 原索引位置的节点不为空
        // 4.1 如果节点个数<=6个则将红黑树转为链表结构
        if (lc <= UNTREEIFY_THRESHOLD)
            tab[index] = loHead.untreeify(map);
        else {
            // 4.2 将原索引位置的节点设置为对应的头节点
            tab[index] = loHead;
            // 4.3 如果hiHead不为空,则代表原来的红黑树(老表的红黑树由于节点被分到两个位置)
            // 已经被改变, 需要重新构建新的红黑树
            if (hiHead != null)
                // 4.4 以loHead为根节点, 构建新的红黑树
                loHead.treeify(tab);
        }
    }
    // 5.如果索引位置为原索引+oldCap的节点不为空
    if (hiHead != null) {   // 索引位置为原索引+oldCap的节点不为空
        // 5.1 如果节点个数<=6个则将红黑树转为链表结构
        if (hc <= UNTREEIFY_THRESHOLD)
            tab[index + bit] = hiHead.untreeify(map);
        else {
            // 5.2 将索引位置为原索引+oldCap的节点设置为对应的头节点
            tab[index + bit] = hiHead;
            // 5.3 loHead不为空则代表原来的红黑树(老表的红黑树由于节点被分到两个位置)
            // 已经被改变, 需要重新构建新的红黑树
            if (loHead != null)
                // 5.4 以hiHead为根节点, 构建新的红黑树
                hiHead.treeify(tab);
        }
    }
}

untreeify

/**
 * 将红黑树节点转为链表节点, 当节点<=6个时会被触发
 */
final Node<K,V> untreeify(HashMap<K,V> map) {
    Node<K,V> hd = null, tl = null; // hd指向头节点, tl指向尾节点
    // 1.从调用该方法的节点, 即链表的头节点开始遍历, 将所有节点全转为链表节点
    for (Node<K,V> q = this; q != null; q = q.next) {
        // 2.调用replacementNode方法构建链表节点
        Node<K,V> p = map.replacementNode(q, null);
        // 3.如果tl为null, 则代表当前节点为第一个节点, 将hd赋值为该节点
        if (tl == null)
            hd = p;
        // 4.否则, 将尾节点的next属性设置为当前节点p
        else
            tl.next = p;
        tl = p; // 5.每次都将tl节点指向当前节点, 即尾节点
    }
    // 6.返回转换后的链表的头节点
    return hd;