对于hashmap源码的理解（1.7）

一、什么是hashmap？？

       hash中文为散列，而map中文为地图，二两个连到一起，就组成了hashmap，他是由数组+链表组成的。

       数组因为存在下标的定义，需要连续的空间。所以它查询起来非常快，但是，他想要插入一个数据则比较麻烦。比如 现在有 1 2 3 5 这样的数组 我要在 3 和 5 之间插入一个 4 ，那么它的操作为 先复制 1 2 3 到一个“新”数组，然后把  4 插入到 3 之后， 紧接着 再把 5 复制过来，看 ，看似很简单的一个插入，它实现起来竟然是如此麻烦。

       接下来要将链表的特征。上面说到数组是一个连续的空间。链表却不是这样的，他可以“见缝插针”，有一个小小的空隙，我就“呲溜”进去，根本不用一个连续的空间，所以，它正和数组的特征相反，插入快，但是，查询慢。我们首先要了解一下什么是链表。链表不需要连续的存储空间，它是通过指针来连接下面的元素的。它的没一个元素是由两部分组成的，一个为存储数据的空间，一个为存储指向下一个空间的指针。就好比图书馆里放书，某系列图书分为5季，我把它放在不连接的区域，但是每本书都夹着下一季所存放的位置，链表的原理与之相似，所以，它查询起来很费力，因为我只知道第一本书的位置，加入我要找第5本书，那么就要把前四本书都找一遍，这就和数组通过下标找差太远了。

       然后，有没有查询快，插入也快的东西存在呢？hashmap就解决了这一问题。

       下面为hashmap的底层结构

        

      HashMap底层是由数组+链表构成的，HashMap会通过hashcode()为待插入的元素计算存储到的数组下标，根据下标，插入到数组不同的位置。在插入到数组中时，会把元素拼装成Entry对象，并构建一个链表。如果同一组数组下标已经存放了Entry，则将会插入后面。

 二、hashmap源码

           1.成员变量

             

             DEFAULT_INITIAL_CAPACITY：hashmap的底层容器默认初始容量，为2的4次方 16。

            MAXIMUM_CAPACITY：hashmap的底层容器最大初始容量，为2的30次方 。

            DEFAULT_LOAD_FACTOR：hashmap的底层容器默认负载因子，为0.75。当当前个数大于当前容量*负载因子时，这是hashmap就会进行扩充。

            EMPTY_TABLE：为一个空的数组。

            size：元素中存储元素的个数。

      2.构造方法

       

        可以看到 hash共有三个构造方法，我们平常用到的是第三个无参构造方法。

        第一个构造方法传入的是自定义的负载因子与容器大小

        第二个构造方法要传入一个负载因子，而容器初始化大小为16。

        第三个无参构造，默认容器初始化大小为16，默认负载因子0.75。

    3.使用方法

       当一个元素要被插入时，传入此元素的hascode值以及当前数组长度，返回hashcode对应的数组下标。

      

      第一个hash方法就是计算元素的hash值

      << : 左移运算符，num << 1,相当于num乘以2 低位补0 

      >>:右移运算符，num >> 2,相当于num乘以2的2次方 高位补0 

      >>>:无符号右移，忽略符号位，空位都以0补齐

     上面这样做的原因是让高位也参与运算，可以让hash值不容易重复。

      第二个indexFor方法 是计算出索引值

      &符号的用法：

      比如1&1结果为1,0&0结果为0,1&0结果为0，他就是取两者都有的部分，可以这样理解，也说明了&计算出来了的结果不可能比两者大。

      比如说传进来的hash值为10111(二进制),数组长度为10000,那么indeFor计算出来的结果就为10111&1111为111=7，

      所以hashmap要求容量必须是2的幂，因为2的幂转换成二进制是1后面若干个0，-1后，结果为0后面若干个1.既能保证分的均匀，也能保证不越界。length-1就是防止数组越界。

      还有一种可能，如果比如有两个元素，计算出来的索引值一致，那么他们就会被放在同一个索引下，以链表形式排列

    

       

        如a与a1的关系

        若key为null ，怎么办呢？

       

       可以看到，他会直接把此元素放在下标为0的位置，但注意，key可以为null，但只允许存在一个。

 

       插入元素

       

      当当前的元素个数大于等于扩容阈值的时候，并且分配给新元素的这个位置以及有值，则扩容，长度为当前长度*2

       如果key为null，直接放到索引为0的位置

       然后得到新的长度进行indexFor()计算出次元素的索引