HashMap源码分析-jdk1.8

//hashMap是位于java.util包路径下面的
package java.util;

//该类实现了Map几口以及继承了AbstractMap类
public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>
    implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable {

        
//属性中默认的初始容量为16
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16

//属性中允许最大的容量值
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;   
        
//默认的负载因子为0.75
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
        
//在数组下面默认最大的元素个数，大于直接调用红黑树
static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;        

第二点：就是内部类Node的定义，不同于LinkedList，其实hashMap底层源码中就是Node数组

//可以看见这个node类实现了Map.Entry接口，在这个类中主要有四个属性
//hash, key , value, Node<K,V> next
// hash值，next- 下一个node对象

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

        Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
            this.hash = hash;
            this.key = key;
            this.value = value;
            this.next = next;
        }

//这就是HashMap中的数据结构
transient Node<K,V>[] table;

具体的构造方法-有参以及无参构造
获取元素以及put元素，remove元素以及底层源码的实现

//put方法中只是调用了putVal方法来插入元素
public V put(K key, V value) {
        return putVal(hash(key), key, value, false, true);
    }

//putVal方法主要的就是将元素添加进去
//首先判断数组是否为null，以及长度是否为0，如果满足任意条件就reszie方法
//判断是否在索引处是否为null值，如果是就添加进数组，如果不是就赋值而已
//再判断是否为TreeNode节点，如果是就添加进TreeNode
//再判断查询出来的下一个Node是否为Null如果为null就又插入一条新数据
//判断p上面挂载的节点是否超过8个，如果超过就又引入红黑树
//然后如果在循环中找到符合条件的数据直接覆盖掉
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;
        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);
            else {
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    //在这里的时候就是覆盖掉前面的元素了
                    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)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }
    
//删除其中的key值
//主要的方法就是下面的removeNode方法
 public V remove(Object key) {
        Node<K,V> e;
        return (e = removeNode(hash(key), key, null, false, true)) == null ?
            null : e.value;
    } 

//下面主要分析removeNode方法的源码分析
//代码逻辑首先是根据hash,key求出位于数组的索引值，如果第一个Node对象刚好满足条件就赋值给node = p
//然后就是往节点循环，将node == p,第一次之外
   final Node<K,V> removeNode(int hash, Object key, Object value,
                               boolean matchValue, boolean movable) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, index;
        if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
            (p = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
            Node<K,V> node = null, e; K k; V v;
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                node = p;
            else if ((e = p.next) != null) {
                if (p instanceof TreeNode)
                    node = ((TreeNode<K,V>)p).getTreeNode(hash, key);
                else {
                    do {
                        if (e.hash == hash &&
                            ((k = e.key) == key ||
                             (key != null && key.equals(k)))) {
                            node = e;
                            break;
                        }
                        p = e;
                    } while ((e = e.next) != null);
                }
            }
            if (node != null && (!matchValue || (v = node.value) == value ||
                                 (value != null && value.equals(v)))) {
                if (node instanceof TreeNode)
                    ((TreeNode<K,V>)node).removeTreeNode(this, tab, movable);
                     //真正的删除操作是在这里进行元素排序的
                else if (node == p)
                    tab[index] = node.next;
                else
                    p.next = node.next;
                ++modCount;
                --size;
                afterNodeRemoval(node);
                return node;
            }
        }
        return null;
    }
    
    
    
 //根据key值获取value值查询
 //在这其中的能够看见主要的一个方法是getNode方法
public V get(Object key) {
        Node<K,V> e;
        return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
    }

//这里主要的是对getNode方法进行源码分析
//在这个方法中，代码逻辑也是根据hash得到数组索引，然后获取到一个Node对象，然后就是判断是否符合条件如过符合就返回这个对象，再继续判断是否有next对象，这里我不明白的一点就是为什么还要判断是否是TreeNode类型
 final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;
        if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
            (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
            if (first.hash == hash && // always check first node
                ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                return first;
            if ((e = first.next) != null) {
                if (first instanceof TreeNode)
                    return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
                do {
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        return e;
                } while ((e = e.next) != null);
            }
        }
        return null;
    }

}
总结：新增key值时，如果根据hash与key计算出数组的索引值时重复那么就不新增，如果为null值就添加进去，如果是红黑树就直接调用putTreeVal方法进行添加，然后就继续遍历链表如果p.next为空时就直接添加进去，如果出现重复就会替换掉数组的表头元素，直接替换掉
  注意到，HashMap中的方法都是非线程安全的