1、四种构造方法（重点是前三种）
需要注意的是，所有容量的确定都要推迟到put()方法的时候。无参的容量会变成16，new HashMap(int capacity)和new HashMap(int capacity, int loadFactor)的容量都是大于等于传入的capacity，且是2的某次方的离capacity最近值。（这里要看putVal()和resize()方法）
1.1 无参构造
/**
* Constructs an empty <tt>HashMap</tt> with the default initial capacity
* (16) and the default load factor (0.75).
*/
public HashMap() {
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
}
其中DEFAULT_LOAD_FACTOR为：
/**
* The load factor used when none specified in constructor.
*/
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
1.2 只给定capacity的构造方法
/**
* Constructs an empty <tt>HashMap</tt> with the specified initial
* capacity and the default load factor (0.75).
*
* @param initialCapacity the initial capacity.
* @throws IllegalArgumentException if the initial capacity is negative.
*/
public HashMap(int initialCapacity) {
this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
}
即加载因子是默认的0.75，但是初始容量是传入的参数initialCapacity，调用下面所述的第三种构造方法
1.3 给定了capacity和threshold的构造方法
/**
* Constructs an empty <tt>HashMap</tt> with the specified initial
* capacity and load factor.
*
* @param initialCapacity the initial capacity
* @param loadFactor the load factor
* @throws IllegalArgumentException if the initial capacity is negative
* or the load factor is nonpositive
*/
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
/*
总体上说是先判断initialCapacity是否正常，然后判断loadFactor是否合法，最后确定加载因子和门限值
*/
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
initialCapacity);
if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY) // static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY; // 给的初始容量值太大，超过了2的30次方，则容量只能为2的30次方
if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
loadFactor);
this.loadFactor = loadFactor; // 加载因子的确定
this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity); // 门限值的确定
}
这里的tableSizeFor(int cap)方法，确定了门限值，源码为：
/** 目的就是返回一个比cap大，但是离cap最近的一个2的某次方的值
* Returns a power of two size for the given target capacity.
*/
static final int tableSizeFor(int cap) {
int n = cap - 1;
n |= n >>> 1; // 先无符号右移，然后再与运算（无符号右移就是高位补0，低位丢弃。有符号则是高位补最高位，低位照样丢弃）
n |= n >>> 2;
n |= n >>> 4;
n |= n >>> 8;
n |= n >>> 16;
return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
}
给个小例子：
比方说new HashMap(10, 0.6)：
则loadFactor = 0.6f, threshold = 16。
因为按照tableSizeFor()方法，n = 10 - 1 = 9，二进制位1001，然后右移1位，变成0100，此时1001和0100与运算，得到1101。然后接着来，最后n = 1111。返回的则是 n + 1，是十进制的16。但是这个时候，HashMap的数组并没有初始化，只有在put值的时候才会初始化，并且得到初始容量为16（按照这里的门限值确定的，不是因为默认的16），但是刚初始化完数组，数组里全是null，接着hash一个一个地在数组里把key,value组成的节点放进去。（这里因为是第一次，第二次可能会出现在链表或者红黑树的情况，具体看putVal()方法）
1.4 参数传入一个Map的实现类
/**
* Constructs a new <tt>HashMap</tt> with the same mappings as the
* specified <tt>Map</tt>. The <tt>HashMap</tt> is created with
* default load factor (0.75) and an initial capacity sufficient to
* hold the mappings in the specified <tt>Map</tt>.
*
* @param m the map whose mappings are to be placed in this map
* @throws NullPointerException if the specified map is null
*/
public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
putMapEntries(m, false);
}
2、hash()方法
源码为：
static final int hash(Object key) {
int h;
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
就是一个32位的int型（Object的本地hash()方法得到的一个整数hash），然后将Object的hash值与Object的hash值无符号右移16位后的值异或得到需要确定的hash值。
3、put()方法
源码为：
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
可以看见底层使用的是putVal()方法。
4、putVal()方法
源码为：
/**
* Implements Map.put and related methods.
*
* @param hash hash for key
* @param key the key
* @param value the value to put
* @param onlyIfAbsent if true, don't change existing value
* @param evict if false, the table is in creation mode.
* @return previous value, or null if none
*/
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
// tab是数组， p是节点， n是tab数组的长度
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
// 说明只在put元素的时候，HashMap底层tab数组才会resize()初始化
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) // 因为n总是2的某次方，因此(n - 1) & hash等价于 hash % n，但是位运算会比较高效
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {
Node<K,V> e; K k; // 这个时候的p节点是数组上的节点，相同于链表或者红黑树的头节点
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p; // p此时是数组里的节点，则判断是否相同，相同则更换
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value); // 倘若p（此时是数组里的节点）是红黑树节点，则按照红黑树插入数据
else {
// 节点在链表上
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
// 链表上没有相同的节点，此时新建一个节点并置于链表尾部
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
// TREEIFY_THRESHOLD定义为static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
treeifyBin(tab, hash); // treeifyBin方法里，会判断当前数组容量是否小于64，要是小于64的话，则会数组扩容（size*2），否则转换为红黑树。
break;
}
// 如果节点相同，直接退出
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e; // 往后移动链表（与e = p.next呼应）
}
}
// 节点相同的情况，则需要替换节点的value
if (e != null) { // existing mapping for key
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
// 返回原来的值
return oldValue;
}
}
// 从 if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) 这里下来的操作，因为那里仅仅是在数组的节点上初始化了一个节点，但是并没有考虑到数组扩容的事情，这里就是判断扩容
++modCount; // 这个参数记录了HashMap修改的次数，仅仅在迭代器里用到了，当多线程时：如果一个线程正在迭代，但是另一个线程修改了HashMap，则会报错。因为初始化迭代器的时候，会将modCount的值赋给迭代器的expectModCount。迭代过程中判断modCount和expectModCount是否相等，不相等则说明被修改了报错。
// ConcurrentModificationException是基于java集合中的快速失败（fail-fast） 机制产生的，在使用迭代器遍历一个集合对象时，如果遍历过程中对集合对象的内容进行了增删改，就会抛出该异常。 快速失败机制使得java的集合类不能在多线程下并发修改，也不能在迭代过程中被修改。
if (++size > threshold)
resize(); // 加入了一个初始化的节点，判断是否需要扩容
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
ps:
为什么重写equals()方法前，一定要重写hashCode()方法？
因为在实际场景下，很少会用到Object的equals()方法（它是比较二者的引用是否相同），比方说一个学生类，只要两个实例的名字和年龄属性相同，我们就认为相同，此时重写equals()方法，即认为Student a1 = new Student("a", 10); Student a2 = new Student("a", 10)的a1和a2相同。但是如果HashSet则认为二者不同。
HashSet去重的时候，先比较对象的hashCode()，倘若不一样，直接就认为二者不一样了，此时都不需要去用equals()方法比较。所以要想在实际场景下重写equals()方法，一定要重写hashCode()方法。
为什么Java要这么设计equals()和hashCode()呢？
因为hashCode()方法返回的是一个整型，很容易就能找到。要是两个对象不同，那么它们的hashCode()一定不同，这样比较的话，非常高效。（但是，要是hashCode相同，也不一定说明二者相同）
https://www.shouxicto.com/article/2726.html
ps: segmentfault.com/a/119000001…
5、treeifyBin()方法
源码为：
treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {
int n, index; Node<K,V> e;
if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY) // MIN_TREEIFY_CAPACITY定义为static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;
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);
}
}
6、resize()方法
该方法的目的就是确定容量（包括新建数组，老数组扩容成新数组），以及元素的再分配
源码为：
/**
* Initializes or doubles table size. If null, allocates in
* accord with initial capacity target held in field threshold.
* Otherwise, because we are using power-of-two expansion, the
* elements from each bin must either stay at same index, or move
* with a power of two offset in the new table.
*
* @return the table
*/
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) {
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
}
else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
newCap = oldThr; // 这里比方说你用第三种构造方法构造的HashMap，此时会在这个判断力确定容量是threshold（具体threshold是多少，在第三种构造方法的tableSizeFor()方法里面已经确定过了）
else { // zero initial threshold signifies using defaults
newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
}
if (newThr == 0) {
float ft = (float)newCap * loadFactor;
newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
(int)ft : Integer.MAX_VALUE);
}
threshold = newThr;
@SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
table = newTab;
// 数组元素的再分配
if (oldTab != null) {
for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
Node<K,V> e;
if ((e = oldTab[j]) != null) {
oldTab[j] = null;
if (e.next == null)
newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
else if (e instanceof TreeNode)
((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
else { // preserve order
Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
Node<K,V> next;
do {
next = e.next;
if ((e.hash & oldCap) == 0) {
if (loTail == null)
loHead = e;
else
loTail.next = e;
loTail = e;
}
else {
if (hiTail == null)
hiHead = e;
else
hiTail.next = e;
hiTail = e;
}
} while ((e = next) != null);
if (loTail != null) {
loTail.next = null;
newTab[j] = loHead;
}
if (hiTail != null) {
hiTail.next = null;
newTab[j + oldCap] = hiHead;
}
}
}
}
}
return newTab;
}
这是resize()扩容最核心的分裂链表的解析
