HashMap存储原理以及与hashcode、equals方法的关系

一、HashMap 源码：

public class HashMap<K, V> extends AbstractMap<K, V> implements Cloneable, Serializable {
private static final int MINIMUM_CAPACITY = 4;
...
transient HashMapEntry<K, V>[] table;
...
private static final Entry[] EMPTY_TABLE
= new HashMapEntry[MINIMUM_CAPACITY >>> 1];
...
@Override public V put(K key, V value) {
if (key == null) {
return putValueForNullKey(value);
}

int hash = Collections.secondaryHash(key);
HashMapEntry<K, V>[] tab = table;
int index = hash & (tab.length - 1);
for (HashMapEntry<K, V> e = tab[index]; e != null; e = e.next) {
if (e.hash == hash && key.equals(e.key)) {
preModify(e);
V oldValue = e.value;
e.value = value;
return oldValue;
}
}

// No entry for (non-null) key is present; create one
modCount++;
if (size++ > threshold) {
tab = doubleCapacity();
index = hash & (tab.length - 1);
}
addNewEntry(key, value, hash, index);
return null;
}
...
public V get(Object key) {
if (key == null) {
HashMapEntry<K, V> e = entryForNullKey;
return e == null ? null : e.value;
}

int hash = Collections.secondaryHash(key);
HashMapEntry<K, V>[] tab = table;
for (HashMapEntry<K, V> e = tab[hash & (tab.length - 1)];
e != null; e = e.next) {
K eKey = e.key;
if (eKey == key || (e.hash == hash && key.equals(eKey))) {
return e.value;
}
}
return null;
}
...
}

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HashMap中存储数据是用一个类型是HashMapEntry的数组，而HashMapEntry则是保存键值对的数据结构，并且有本身类型的next变量，可以构成链表。

HashMap存储数据时，首先根据key的hashcode值找到应该保存在table数组的下标位置，如果该位置之前没有
保存过值，也就是没有发生碰撞，则保存这个键值对对象到该位置中；如果发生了碰撞，也就是说有两个对象的key
的hashcode值相等，那么则需要通过key的equals方法判断这两个对象是否是同一个对象，如果是，那么原本存
储的旧值会被新值所替换；如果不是同一个对象，则把新的键值对对象保存到旧的键值对对象next变量中，构成链表。

以下为常见的HashMap面试题：

“你用过HashMap吗？” “什么是HashMap？你为什么用到它？” 首先：HashMap的一些简单特性：1.HashMap可以接受null键值和值，而Hashtable则不能；2.HashMap是非synchronized;HashMap很快；3.以及HashMap储存的是键值对等等。“你知道HashMap的工作原理吗？” “你知道HashMap的get()方法的工作原理吗？”“HashMap是基于hashing的原理，我们使用put(key, value)存储对象到HashMap中，使用get(key)从HashMap中获取对象。当我们给put()方法传递键和值时，我们先对键调用hashCode()方法，返回的hashCode用于找到bucket位置来储存Entry对象。”“当两个对象的hashcode相同会发生什么？” “因为hashcode相同，所以它们的bucket位置相同，‘碰撞’会发生。因为HashMap使用链表存储对象，这个Entry(包含有键值对的Map.Entry对象)会存储在链表中。”这个答案非常的合理，虽然有很多种处理碰撞的方法，这种方法是最简单的，也正是HashMap的处理方法。“如果两个键的hashcode相同，你如何获取值对象？”当我们调用get()方法，HashMap会使用键对象的hashcode找到bucket位置，找到bucket位置之后，会调用keys.equals()方法去找到链表中正确的节点，最终找到要找的值对象。