介绍

HashMap是一种容器，它的核心功能是用来判断某个是否存在于容器中，并且期望查找和新增元素的时间复杂度是O(1)。

核心字段

int capacity; //容量
  
double threshold;//阈值比例

transient Node<K,V>[] table;//存储键值对的数组

以上是HashMap中影响性能的核心参数。capacity表示HashMap中可以容纳的元素，threshold和capacity的乘积是容量的阈值，当HashMap容器中的元素超过阈值之后，就会进行扩容。threshold的值是0.75，这是1个经验值。这个值不能太大，也不能太小。如果这个值设置的比较大，可以节省空间，但是在get和put操作的时候可能会比较耗时。

table数组用来存储Key，Value键值对，它是HashMap的核心容器。

理想情况下，如果Hash函数能够使元素均匀分布在table中，任何查询只需要1次。比如对于容量为16的HashMap，按threshold为0.75计算，当HashMap中的元素数量超过12（16*0.75）的时候，就会发生扩容。但是12个元素在理想情况下是可以均匀分配到数组之中的。

键值对的封装类

    static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final int hash;//键的hash值
        final K key;//键
        V value;//值
        Node<K,V> next;
    }

• HashMap的作用是通过键拿到值，因此key和value是必须的
• 当产生哈希碰撞时，需要有解决哈希冲突的方法。HashMap哈希冲突通过链表解决，因此需要有指针指向下1个节点，就是Next
• 对于任意1个键值对元素，该元素在table中的位置取决于元素key的hash值。通过元素key的hash值定位到元素在table中所处的位置，然后可以修改、删除建键值对。这就要求对于作为key的对象，“相等”对象的hash值必须一致。这种情况下，重写equals方法的时候必须要重写hashcode才能提高HashMap的操作效率。对象的hashcode方法和equals方法本是两个毫无关联的方法，但是因为HashMap需要通过hashcode定位元素在table中的位置，我们只需要从这个位置开始，沿着链表或者红黑树（链表的元素数量超过一定量之后，链表会升级为二叉树）遍历，找到hash值和Key值都相等的元素即可。以查询为例，如果相等“的元素hashcode不同，则根据某个key做查询时，对应的值不会落在预期的桶的位置上，这样我们就只能遍历所有的元素来根据equals方法判断元素是否相等，时间复杂度从O(1)蜕化为O(n)。HashMap本质上要求对象同时实现equals方法和hashcode方法，本质上是为了提升get\put等方法的性能

核心方法

put

给HashMap中添加元素，通过hash值定位到元素在table中的位置，然后添加到该位置或者该位置所在的链表

resize

当元素的数量超过设定的阈值（capacity * threshold）的时候，HashMap就会扩容。在HashMap中，table的长度总是为2的n次方，扩容后，table的长度将变成2的(n+1)次方。

元素在桶中的位置 = hashcode & (table.length - 1)

由于table.length是2的整数次方。假定某个元素在当前位置i，在扩容之后，元素的位置只有两种情况：

• i
• i + capacity

因此在resize的时候，针对table所在位置的每个元素，我们可以将其拆分为两个指针，分别对应上述两种情况。

如果不适用上述方式做resize，hashmap就必须有额外的空间来做扩缩容

entrySet

entrySet主要是作用是：给调用方提供1个视图，访问HashMap的内部元素。代码如下图所示：

    public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {
        Set<Map.Entry<K,V>> es;
        return (es = entrySet) == null ? (entrySet = new EntrySet()) : es;
    }

可以到看到，改代码实际上只是new了1个EntrySet对象。EntrySet类实现了AbstractSet接口，实现的方法:

int size();

void clear()
  
Iterator<T> iterator()

都是基于HashMap中的字段，因此EntrySet只是给我们提供了一种视图，去访问HashMap中的元素。