HashMap之红黑树树化过程以及平衡

红黑树，本质上来说是一颗二叉搜索树。二叉代表它的节点最多有两个子节点，而且左右有顺序，不能颠倒，分别叫左孩子和右孩子，这两个节点互为兄弟节点，
而红黑树，就跟它的名字一样，又红又黑，红黑并进，理实交融，节点是非红即黑的，看起来就像这样

 

 

 

 

红黑树的主要特性:
　　（1）每个节点要么是黑色，要么是红色。（节点非黑即红）
　　（2）根节点是黑色。
　　（3）每个叶子节点（NIL）是黑色。
　　（4）如果一个节点是红色的，则它的子节点必须是黑色的。（也就是说父子节点不能同时为红色）
　　（5）从一个节点到该节点的子孙节点的所有路径上包含相同数目的黑节点。（这一点是平衡的关键）

树化的过程
　　当HashMap桶中的元素个数超过一定数量时，就会树化，也就是将链表转化为红黑树的结构
final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {
int n, index; Node<K,V> e;
//先去判断表结构是否为null 不为null则要去判断是否小于64（如果小于64 没必要转换成树 不如扩容数组索引搜索更快一些）
if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
resize();
else if ((e = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
TreeNode<K,V> hd = null, tl = null;
do {
//将节点替换为TreeNode
TreeNode<K,V> p = replacementTreeNode(e, null);
if (tl == null)
hd = p;
else {
////这里其实是将单链表转化成了双向链表，tl是p的前驱，每次循环更新指向双链表的最后一个元素，用来和p相连，p是当前节点
p.prev = tl;
tl.next = p;
}
tl = p;
} while ((e = e.next) != null);
if ((tab[index] = hd) != null)
//将链表进行树化
hd.treeify(tab);
}
}
从代码中可以看到，在treeifyBin函数中，先将所有节点替换为TreeNode，然后再将单链表转为双链表，方便之后的遍历和移动操作。而最终的操作，实际上是调用TreeNode的方法treeify进行的
而treeify方法 仅仅是循环遍历当前树，然后找到可以该节点可以插入的位置，依次和遍历节点比较，比它大则跟其右孩子比较，小则与其左孩子比较，依次遍历，直到找到左孩子或者右孩子为null的位置进行插入。