集合6、集合_Map接口_HashMap底层原理及源码分析

★HashMap的底层原理及源码分析

一、底层原理

jdk7：

HashMap map = new HashMap();

在实例化以后，底层创建了长度是16的一维数组Entry[] table

...可能已经执行过多次put...
map.put(key1, value1);

首先，调用key1所在类的hashCode()计算key1的哈希值，此哈希值经过某种算法计算以后，得到在Entry数组中的存放位置。
如果，此位置上的数据为空，此时key1-value1添加成功 ------情况1
如果，此位置上的数据不为空（意味着此位置上存在一个或多个（以链表形式存在）数据），比较key1和已经存在的一个 或多个数据的哈希值：
如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值不同，此时key1-value1添加成功 ------情况2
如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据的哈希值相同，继续比较：调用key1所在类的equals()方法
如果equals()返回false：此时key1-value1添加成功 ------情况3
如果equals()返回true：使用value1替换value2

补充：关于情况2和情况3：此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储

在不断的添加过程中，会涉及到扩容问题，当超出临界值且要存放的位置非空时，默认的扩容方式：扩容为原来的2倍，并将原来的数据复制过来

jdk8（相较于jdk7的不同）:

1. new HashMap(); 底层没有创建一个长度为16的数组

2. jdk 8底层的数组是：Node[]，而非Entry[]

3. 首次调用put()方法时，底层创建长度为16的数组

4. jdk 7底层结构只有：数组+链表；jdk 8底层结构：数组+链表+红黑树。

   当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数>8且当前数组的长度>64时，此时此索引位置上的所有数据改为使用红黑树存储。

二、源码分析

DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量，16

MAXIMUM_CAPACITY ： HashMap的最大支持容量，2^30

DEFAULT_LOAD_FACTOR ：HashMap的默认加载因子

TREEIFY_THRESHOLD ：Bucket中链表长度大于该默认值，转化为红黑树

UNTREEIFY_THRESHOLD ：Bucket中红黑树存储的Node小于该默认值，转化为链表

MIN_TREEIFY_CAPACITY：桶中的Node被树化时最小的hash表容量。（当桶中Node的 数量大到需要变红黑树时，若hash表容量小于MIN_TREEIFY_CAPACITY时，此时应执行 resize扩容操作这个MIN_TREEIFY_CAPACITY的值至少是TREEIFY_THRESHOLD的4 倍。）

table：存储元素的数组，总是2的n次幂

entrySet：存储具体元素的集

size ：HashMap中存储的键值对的数量

modCount ：HashMap扩容和结构改变的次数

threshold：扩容的临界值 = 容量 * 填充因子：16 * 12 = 0.75

loadFactor：填充因子：12