JDK源码分析（5）之 HashMap 相关

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

public HashMap(int initialCapacity)public HashMap()public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m)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;  this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
}

transient Node<K,V>[] table;            // 哈希桶transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet; // 映射关系Set视图transient int size;                     // 键值对的数量transient int modCount;                 // 结构修改次数，用于实现fail-fast机制

static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {  final int hash;       // 用于寻址，避免重复计算
  final K key;
  V value;
  Node<K,V> next;
  ...  public final int hashCode() {    return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);
  }
}

/**
 * Returns a power of two size for the given target capacity.
 */static final int tableSizeFor(int cap) {  int n = cap - 1;
  n |= n >>> 1;
  n |= n >>> 2;
  n |= n >>> 4;
  n |= n >>> 8;
  n |= n >>> 16;  return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
}

static final int hash(Object key) {  int h;  return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

public V put(K key, V value) {  return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}/**
 * Implements Map.put and related methods * * @param hash hash for key
 * @param key the key
 * @param value the value to put
 * @param onlyIfAbsent if true, don't change existing value
 * @param evict if false, the table is in creation mode.
 * @return previous value, or null if none
 */final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) {
  Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;  // 如果没有初始化哈希桶，就使用resize初始化
  if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
    n = (tab = resize()).length;  // 如果hash对应的哈希槽是空的，就直接放入
  if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
    tab[i] = newNode(hash, key, value, null);  else {
    Node<K,V> e; K k;    // 如果已经存在key，就替换旧值
    if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
      e = p;    // 如果已经是树节点，就用putTreeVal遍历树赋值
    else if (p instanceof TreeNode)
      e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);    else {      // 遍历链表
      for (int binCount = 0; ; ++binCount) {        // 遍历到最后一个节点也没有找到，就新增一个节点
        if ((e = p.next) == null) {
          p.next = newNode(hash, key, value, null);          // 如果链表长度大于8，则转换为红黑树
          if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
            treeifyBin(tab, hash);          break;
        }        // 找到key对应的节点则跳出遍历
        if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))          break;
        p = e;
      }
    }    // e是最后指向的节点，如果不为空，说明已经存在key，则替换旧的value
    if (e != null) { // existing mapping for key
      V oldValue = e.value;      if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
        e.value = value;
      afterNodeAccess(e);      return oldValue;
    }
  }  // 新增节点时结构改变modCount加1
  ++modCount;  if (++size > threshold)
    resize();
  afterNodeInsertion(evict);  return null;
}

final Node<K,V>[] resize() {
  Node<K,V>[] oldTab = table;  int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;  int oldThr = threshold;  int newCap, newThr = 0;  if (oldCap > 0) {    // 如果hash桶已经完成初始化，并且已达最大容量，则直接返回
    if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
      threshold = Integer.MAX_VALUE;      return oldTab;
    }    // 如果扩大2倍没有超过最大容量，则扩大两倍
    else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY && oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
      newThr = oldThr << 1; // double threshold
  }  // 如果threshold已经初始化，则初始化容量为threshold
  else if (oldThr > 0)      // initial capacity was placed in threshold
    newCap = oldThr;  // 如果threshold和哈希桶都没有初始化，则使用默认值
  else {                    // zero initial threshold signifies using defaults
    newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
    newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
  }  // 重新计算threshold
  if (newThr == 0) {    float ft = (float)newCap * loadFactor;
    newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ? (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
  }
  threshold = newThr;  @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
  Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
  table = newTab;  if (oldTab != null) {    for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
      Node<K,V> e;      if ((e = oldTab[j]) != null) {
        oldTab[j] = null;        // 如果只有一个节点，则直接重新放置节点
        if (e.next == null)
          newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;        // 如果是树节点，则将红黑树拆分后，重新放置
        else if (e instanceof TreeNode)
          ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);        // 将链表拆分为原位置和高位置两条链表
        else { // preserve order
          Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
          Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
          Node<K,V> next;          do {
            next = e.next;            // 节点重新放置后在原位置
            if ((e.hash & oldCap) == 0) {              if (loTail == null)
                loHead = e;              else
                loTail.next = e;
              loTail = e;
            }            // 节点重新放置后位置+oldCap
            else {              if (hiTail == null)
                hiHead = e;              else
                hiTail.next = e;
              hiTail = e;
            }
          } while ((e = next) != null);          // 放置低位置链表
          if (loTail != null) {
            loTail.next = null;
            newTab[j] = loHead;
          }          // 放置高位置链表
          if (hiTail != null) {
            hiTail.next = null;
            newTab[j + oldCap] = hiHead;
          }
        }
      }
    }
  }  return newTab
}

public V get(Object key) {
  Node<K,V> e;  return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
}final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
  Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;  if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 && (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {    if (first.hash == hash && // always check first node
      ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))      return first;    if ((e = first.next) != null) {      if (first instanceof TreeNode)        return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);      do {        if (e.hash == hash &&
          ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))          return e;
      } while ((e = e.next) != null);
    }
  }  return null;
}

public Object clone() {
  HashMap<K,V> result;  try {
    result = (HashMap<K,V>)super.clone();
  } catch (CloneNotSupportedException e) {    // this shouldn't happen, since we are Cloneable
    throw new InternalError(e);
  }
  result.reinitialize();
  result.putMapEntries(this, false);  return result;
}