前提概要：
HashMap算是Map的子类中用的最多的了，其相关的类也有很多，比如LinkedHashMap、HashMap、HashTable、ConcurrentHashMap。而HashMap在其中也扮演着一个很重要的角色，本文主要分析HashMap的源码，了解完后，其他的也自然触类旁通了。
概述
HashMap本身是数组+链表的存储结构（JDK1.8加上了红黑树部分，本篇文章不提及，仅仅在目前android所使用的HashMap版本上进行讲述）。
put的大致流程如下：
1、通过hashcode计算出key的hash值
2、通过hash%length计算出存储在table中的index（源码中是使用hash&(length-1)，这样结果相同，但是更快）
3、如果此时table[index]的值为空，那么就直接存储，如果不为空那么就链接到这个数所在的链表的头部。（在JDK1.8中，如果链表长度大于8就转化成红黑树）
get的大致流程如下：
1、通过hashcode计算出key的hash值
2、通过hash%length计算出存储在table中的index（源码中是使用hash&(length-1)，这样结果相同，但是更快）
3、遍历table[index]所在的链表，只有当key与该节点中的key的值相同时才取出。
主要变量
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
static final HashMapEntry<?,?>[] EMPTY_TABLE = {};
transient HashMapEntry<K,V>[] table = (HashMapEntry<K,V>[]) EMPTY_TABLE;
transient int size;
int threshold;
final float loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;table:是一个HashMapEntry的数组，同时也是表明HashMap本身的数据结构是数组。一开始是为空的。
size:整个HashMap中的键值对的个数。
loadFactor:负载因子，默认为0.75。表明如果使用到的容量达到了四分之三，那么就进行扩容操作。
threshold:HashMap所能容纳的最大数据量的HashMapEntry(键值对)个数。其值一般情况下等于loadFactor *table.length。如果size>threshold,那么就进行扩容操作。
HashMapEntry
HashMapEntry是存在HashMap的数组中所存的数据结构,也是HashMap的内部类，源码如下：
static class HashMapEntry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
final K key;
V value;
HashMapEntry<K,V> next;
int hash;
HashMapEntry(int h, K k, V v, HashMapEntry<K,V> n) {
value = v;
next = n;
key = k;
hash = h;
}
public final K getKey() {
return key;
}
public final V getValue() {
return value;
}
public final V setValue(V newValue) {
V oldValue = value;
value = newValue;
return oldValue;
}
public final boolean equals(Object o) {
if (!(o instanceof Map.Entry))
return false;
Map.Entry e = (Map.Entry)o;
Object k1 = getKey();
Object k2 = e.getKey();
if (k1 == k2 || (k1 != null && k1.equals(k2))) {
Object v1 = getValue();
Object v2 = e.getValue();
if (v1 == v2 || (v1 != null && v1.equals(v2)))
return true;
}
return false;
}
public final int hashCode() {
return Objects.hashCode(getKey()) ^ Objects.hashCode(getValue());
}
public final String toString() {
return getKey() + "=" + getValue();
}
void recordAccess(HashMap<K,V> m) {
}
void recordRemoval(HashMap<K,V> m) {
}
}可以看到结构其实比较简单，其中存key，value，hash以及链接的下一个HashMapEntry。这也就是数组+链表的数据结构的真身。
构造函数
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 4;
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
initialCapacity);
if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY) {
initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
} else if (initialCapacity < DEFAULT_INITIAL_CAPACITY) {
initialCapacity = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
}
if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
loadFactor);
threshold = initialCapacity;
init();
}
void init() {
}此处主要是初始化了threshold ，规定其范围在4~2^30之间。如果小于就等于最小值，如果大于就大于最大值。
此处没有初始化table数组，说明在put之前是一直为空的。
put操作
public V put(K key, V value) {
if (table == EMPTY_TABLE) {
inflateTable(threshold);
}
if (key == null)
return putForNullKey(value);
int hash = sun.misc.Hashing.singleWordWangJenkinsHash(key);
int i = indexFor(hash, table.length);
for (HashMapEntry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
Object k;
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
modCount++;
addEntry(hash, key, value, i);
return null;
} void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) {
resize(2 * table.length);
hash = (null != key) ? sun.misc.Hashing.singleWordWangJenkinsHash(key) : 0;
bucketIndex = indexFor(hash, table.length);
}
createEntry(hash, key, value, bucketIndex);
} void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
HashMapEntry<K,V> e = table[bucketIndex];
table[bucketIndex] = new HashMapEntry<>(hash, key, value, e);
size++;
}整个put的流程还是比较简单，首先遍历计算hash值和index，然后遍历该处链表，如果已存在该key就替换value。如果该key不存在，那么就直接用addEntry（）在该处创建一个HashMapEntry，如果table[index]已经存在其他键值对，那么就把原来的键值对作为next链接到现在创建的HashMapEntry尾部。
此处比较关键的还是table为空的情况，主要是inflateTable函数：
private void inflateTable(int toSize) {
// Find a power of 2 >= toSize
int capacity = roundUpToPowerOf2(toSize);
// Android-changed: Replace usage of Math.min() here because this method is
// called from the <clinit> of runtime, at which point the native libraries
// needed by Float.* might not be loaded.
float thresholdFloat = capacity * loadFactor;
if (thresholdFloat > MAXIMUM_CAPACITY + 1) {
thresholdFloat = MAXIMUM_CAPACITY + 1;
}
threshold = (int) thresholdFloat;
table = new HashMapEntry[capacity];
}首先通过roundUpToPowerOf2(toSize)计算出容量，roundUpToPowerOf2（toSize）的作用是计算出小于等于toSize的2的幂次方。然后再根据容量新建table。
此处就有一个HashMap的关键点，为什么HashMap的容量要等于2的 幂次方？
此处还是要提到table的index的计算方式，计算的时候是用hash&（length-1）来替代hash%length，而只有在length为2的幂次方的时候两者才会相等。
get操作:
public V get(Object key) {
if (key == null)
return getForNullKey();
Entry<K,V> entry = getEntry(key);
return null == entry ? null : entry.getValue();
} final Entry<K,V> getEntry(Object key) {
if (size == 0) {
return null;
}
int hash = (key == null) ? 0 : sun.misc.Hashing.singleWordWangJenkinsHash(key);
for (HashMapEntry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];
e != null;
e = e.next) {
Object k;
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
return e;
}
return null;
}get操作比较简单：遍历table[index]处的链表，如果key等于该处的HashMapEntry的key那么就取出该值。
resize()操作
一般操作中，resize（）是在put操作的addEntry（）中才会执行，也就是说在给table[index]新建实例的时候才会执行resize（）操作。条件可以看下源码：
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) {
resize(2 * table.length);
hash = (null != key) ? sun.misc.Hashing.singleWordWangJenkinsHash(key) : 0;
bucketIndex = indexFor(hash, table.length);
}
createEntry(hash, key, value, bucketIndex);
}当size>threshold的时候就执行resize操作，新的容量是原来的两倍。
void resize(int newCapacity) {
HashMapEntry[] oldTable = table;
int oldCapacity = oldTable.length;
if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return;
}
HashMapEntry[] newTable = new HashMapEntry[newCapacity];
transfer(newTable);
table = newTable;
threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1);
} void transfer(HashMapEntry[] newTable) {
int newCapacity = newTable.length;
for (HashMapEntry<K,V> e : table) {
while(null != e) {
HashMapEntry<K,V> next = e.next;
int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
e.next = newTable[i];
newTable[i] = e;
e = next;
}
}
}resize中首先根据新的容量创建一个HashMapEntry的数组，然后交给transfer()进行数据的转移。
transfer()中遍历旧的数组，根据hash值和新的容量计算出新的index，然后放入新的数组。
原创地址：https://blog.csdn.net/double2hao/article/details/73468471
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