HashMap源码分析（1.7.0_80）

定义

首先贴上JDK中的注释，由谷歌翻译，已经基本讲解了HashMap的功能和要点：

基于哈希表的实现Map 。实现提供了所有可选 null值和null 键。大致相当于 Hashtable除了它不同步并允许null。此类不保证map的顺序;特别是它并不保证订单随着时间的推移将保持不变。假设哈希函数将元素适当地分散在桶中。迭代结束收集视图需要时间与“能力”成正比 HashMap实例（桶数）加上它的大小（数字）键值映射）。因此，不要设置初始化是非常重要的容量太高（或负载因子太低）.HashMap 的一个实例有两个影响它的参数性能初始容量和负载因子。该容量是哈希表中的桶数，也是初始值容量只是创建哈希表时的容量。该负载因子是衡量散列表的允许范围在其容量自动增加之前。当数量哈希表中的条目超过了负载因子和的乘积当前容量，哈希表是rehashed 即内部数据结构重建），使哈希表大约有两倍桶数。作为一般规则，默认负载因子（.75）提供了一个很好的权衡时间和空间成本之间。更高的值会降低空间开销

但是增加查找成本（反映在大部分操作中） HashMap 类，包括get 和 put 。该

应考虑地图中预期的条目数及其载入系数在设定其初始容量时考虑到，以便最小化

rehash操作数。如果初始容量较大比最大条目数除以负载因子，否则不会发生重播操作。

如果许多映射要存储在一个HashMap实例中，以足够大的容量创建它将允许映射

比使其执行自动重新排序更有效地存储需要增长桌子。

请注意，此实现未同步

如果多个线程同时访问哈希映射，并且至少有一个线程在结构上修改地图，它必须

外部同步（结构修改是任何操作添加或删除一个或多个映射;只是改变价值与实例已经包含的密钥相关联的不是结构修改。）这通常是由…完成的自动封装地图的某些对象进行同步。如果没有这样的对象存在，地图应该使用“包装”

{@link Collections＃synchronizeMap Collections.synchronizedMap}

方法。这最好在创作时完成，以防意外

对地图的不同步访问：

Map m = Collections.synchronizedMap（new HashMap（…））;所有这个类的“集合视图方法”返回的迭代器是 fail-fast ：如果地图在以后的任何时间结构上被修改迭代器是以任何方式创建的，除了通过迭代器本身删除方法，迭代器将抛出一个

ConcurrentModificationException。因此，面对并发修改，迭代器失败快速，干净，而不是冒险任意，非确定性的行为在不确定的时间内未来。迭代器的故障快速行为

应仅用于检测错误。

public class HashMap<K,V>
extends AbstractMap<K,V>
implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable

AbstractMap:map的基本实现

字段

//默认容量16，必须为2的幂
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka

//最大值
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

//默认负载因子
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

//默认实现，由此可知HashMap是有数组构成其中的对象为Entry<?,?>
static final HashMap.Entry<?,?>[] EMPTY_TABLE = {};

//底部数组
transient HashMap.Entry<K,V>[] table = (HashMap.Entry<K,V>[]) EMPTY_TABLE;

//Entry的数量
transient int size;

//重新调整数组的大小，即默认16*0.75=12，当个数大于12时调整的大小
int threshold;

//负载因子
final float loadFactor;

//修改次数，用以判断是否同步修改集合
transient int modCount;

//
static final int ALTERNATIVE_HASHING_THRESHOLD_DEFAULT = Integer.MAX_VALUE;

//hash值
transient int hashSeed = 0;

构造函数

//传入数组大小，负载因子
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
initialCapacity);
if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
loadFactor);

this.loadFactor = loadFactor;
threshold = initialCapacity;

//留给子类实现的方法
init();
}

//默认大小为16，负载因子0.75，实际容量12
public HashMap() {
this(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
}

//自定义大小，负载因子0.75
public HashMap(int initialCapacity) {
this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
}

//构建m
public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {

//比较m同hashMap默认大小，并设定其最大值为threshold，负载因子不变
this(Math.max((int) (m.size() / DEFAULT_LOAD_FACTOR) + 1,
DEFAULT_INITIAL_CAPACITY), DEFAULT_LOAD_FACTOR);

inflateTable(threshold);

putAllForCreate(m);
}

主要方法

private static int roundUpToPowerOf2(int number) {
// assert number >= 0 : "number must be non-negative";
//highestOneBit将传参的高位左边全部补0
return number >= MAXIMUM_CAPACITY
? MAXIMUM_CAPACITY
: (number > 1) ? Integer.highestOneBit((number - 1) << 1) : 1;
}

private void inflateTable(int toSize) {
// Find a power of 2 >= toSize HashMap大小，根据传入大小改变，必须为2的幂，传入17位32
int capacity = roundUpToPowerOf2(toSize);

//实际大小
threshold = (int) Math.min(capacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1);

table = new HashMap.Entry[capacity];

initHashSeedAsNeeded(capacity);
}

get(Object key)

public V get(Object key) {
//如果key为null则肯定在table的0处
if (key == null)
return getForNullKey();
HashMap.Entry<K,V> entry = getEntry(key);

return null == entry ? null : entry.getValue();
}

private V getForNullKey() {
if (size == 0) {
return null;
}
for (HashMap.Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {
if (e.key == null)
return e.value;
}
return null;
}

final HashMap.Entry<K,V> getEntry(Object key) {
if (size == 0) {
return null;
}

int hash = (key == null) ? 0 : hash(key);
for (HashMap.Entry<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;
}

V put(K key, V value)

这里写代码片