HashMap 内部实现了解

1.HashMap 的特点：

HashMap  默认初始大小是16个元素，默认 重新扩容存储空间的系统是0.75.

什么时候需要进行扩容？

1.需要扩容的情形，是在往HashMap 增加元素时，加上当前元素的所有元素数  > 容器总容量 *  扩容系统；

见代码：

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length; //初次进入初始化
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            Node<K,V> e; K k;
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
//进入else 说明存在hash冲突
            else {
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {
                 //当发生hash冲突时 把新增加元素放入冲突链表元素最后。
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    p = e;
                }
            }
            if (e != null) { // existing mapping for key
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
        if (++size > threshold) //满足此条件 将进行扩容
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

3.hashmap的数据结构：

内部一个节点数组

Node<K,V> nodes ;

通过 int index= [i = (n - 1) & hash] 确定 元素在nodes中的下标。其中n 是容量的大小，hash是key的hash值。

hash值算法:

static final int hash(Object key) {
        int h;
        return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
    }

通过把key的hash 向地位移动16位 使key的hash值 与地位做异或运算，从得到的hash只尽可能的均匀，降低hash冲突。

当put元素 发生hash冲突时，把元素链入已存在元素的后面代码如下：

else {
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {
                 //当发生hash冲突时 把新增加元素放入冲突链表元素最后。
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    p = e;
                }
            }