Java集合 --- HashMap

HashMap采用Entry数组来存储key-value对，每一个键值对组成了一个Entry实体，Entry类实际上是一个单向的链表结构，它具有Next指针，可以连接下一个Entry实体，依次来解决Hash冲突的问题，因为HashMap是按照Key的hash值来计算Entry在HashMap中存储的位置的，如果hash值相同，而key内容不相等，那么就用链表来解决这种hash冲突。

put方法简单解析

public V put(K key, V value) {
    //调用putVal()方法完成
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
               boolean evict) {
    Node[] tab; Node p; int n, i;
    //判断table是否初始化，否则初始化操作
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
        n = (tab = resize()).length;
    //计算存储的索引位置，如果没有元素，直接赋值
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
    else {
        Node e; K k;
        //节点若已经存在，执行赋值操作
        if (p.hash == hash &&
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            e = p;
        //判断链表是否是红黑树
        else if (p instanceof TreeNode)
            //红黑树对象操作
            e = ((TreeNode)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
        else {
            //为链表，
            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                if ((e = p.next) == null) {
                    p.next = newNode(hash, key, value, null);
                    //链表长度8，将链表转化为红黑树存储
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                        treeifyBin(tab, hash);
                    break;
                }
                //key存在，直接覆盖
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    break;
                p = e;
            }
        }
        if (e != null) { // existing mapping for key
            V oldValue = e.value;
            if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                e.value = value;
            afterNodeAccess(e);
            return oldValue;
        }
    }
    //记录修改次数
    ++modCount;
    //判断是否需要扩容
    if (++size > threshold)
        resize();
    //空操作
    afterNodeInsertion(evict);
    return null;
}

下面将这个过程总结一下：

如果当前map中没有数据，执行resize方法
如果要插入的键值对要存放的位置上刚好没有元素，那么就把它封装成Node对象，并放在这个位置上。
如果发生碰撞，判断node的类型是红黑树还是链表：
3.1 如果为红黑树，则将K-V对插在红黑树对应的位置。
3.2 如果为链表，遍历链表：
　a.如果为链表最后一个node ,则将新的node节点插入到链表尾
　b.插入完，如果链表的node数量大于8，则将链表转为红黑树的操作；如果当前哈希表为空或数组长度小于64，会扩容，否则转化为红黑树。转化的过程：先遍历链表 ，将链表的节点转化为红黑树的节点；然后将链表转化为红黑树。
c.遍历链表时，如果key已存在，则直接bredk循环。
判断是否要扩容
返回

总结
HashMap采用hash算法来决定Map中key的存储，并通过hash算法来增加集合的大小。hash表里可以存储元素的位置称为桶，如果通过key计算hash值发生冲突时，那么将采用链表的形式，来存储元素。HashMap的扩容操作是一项很耗时的任务，所以如果能估算Map的容量，最好给它一个默认初始值，避免进行多次扩容。HashMap的线程是不安全的，多线程环境中推荐是ConcurrentHashMap。