java编程基础总结——25.HashMap的结构及源码解析
一、HashMap结构：
七上八下：jdk7以前是头插法，jdk7以后是尾插法
二、HashMap源码解析
1. 属性
1） static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4;
1 << 4 = 1 * 2 ^ 4 = 16
不直接写16原有==原因：默认初始化容量必须是2的幂次方
2）static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
最大容量2 ^ 30，整数的最大值是2 ^ 31 - 1，接近整数的最大值
3）static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
默认加载因子，根据泊松分布，算出来0.75更合适，哈希碰撞最少
4）static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
当链表长度 > 8，同时数组长度大于64时，会将链表转成红黑树
5）static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;
链表长度 < 6时，将红黑树转化成链表。链表转成红黑树的原因：二叉树，查询效率高，但是数量少的时候就不用了
6）static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;
数组长度 > 64，链表长度 > 8时，链表转成红黑树
静态内部类：
2. 构造方法：
1）无参构造
默认容量16，加载因子默认为0.75
2）有参构造
会调用有两个参数的构造方法
传的容量小于0，抛异常，
容量大于最大值，则默认容量是最大值
加载因子如果小于等于0，并且是数字的话，抛异常
其他的容量，会以当前值最近的2的幂次方倍的值存储
3. put()方法
hash() 计算当前key的hashCode值
如果key = null ，返回0，否则做高低位异或运算
如果直接获取hashcode值，之后模(%)十六，则只有低位参加运算，高位不会参加运算
模十六最终只由最后两位决定，容易触发hash碰撞。而且例如结果都插在了第三个结点，会导致出现链表结构（不会扩容，不能转化成红黑树，就会形成单链表，效率差）
为了能让高低位都参与进来，做了高低位运算，让结果更加散列化
putVal()：
HashMap的结构及源码解析总结：
1、HashMap结构
JDK7及其以前版本，HashMap：整体结构是一个"数组 + 链表" 结构
JDK8之后，HashMap：整体结构是一个"数组 + 链表 + 红黑树" 结构，
加红黑树目的：加快查询
2、什么时候链表转换为红黑树：
当链表长度大于8，同时数组长度大于64时，将从链表转换为红黑树
当链表长度小于6时，如果该链表之前是红黑树，则重新还原为链表结构
3、HashMap默认数组的容量是16，每次扩容必须保证为2的幂次方倍。
准确来说，是原有容量的2倍。
4、HashMap默认的负载因子是0.75，是因为泊松分布。
5、构造HashMap：
如果在构造时，所有参数默认，则容量是16，负载因子是0.75
如果在构造时，自己传递参数，容量必须保证为2的幂次方倍
6、put方法解析（如何添加元素）
1、首先会将key进行hash运算，如果为null，则hash值为0，否则
返回key的hashcode()的值（注意：该值会进行高低位异或运算）
目的是key的高低位二进制数据都参与到运算中来，是的key的
hash值足够散列（不要让key都插入到一个节点中）
2、添加节点：
如果数组没有初始化同时长度为0
如果是第一次添加节点，则容量是16，负载因子是0.75，触发扩容的阈值：12。
3、插入时，求插入key的下标
获取hashcode值，求模元素
（hash % length <===> (length - 1) & hash ）
4、
ConcurrentHashMap：
jdk5诞生了并发的HashMap，采用的分段加锁的方式，所以效率被Hashtable 高至少16倍
如果出现高并发场景，建议使用ConcurrentHashMap；
ConcurrentHashMap在jdk8做了一次优化，加锁方式进行优化
引入了偏向锁（无锁）和自旋锁。