HashMap.put源码分析

HashMap.put 处理流程

HashMap.put

容量2的倍数？元素位置怎么确认的?

最简单的散列函数就是，按容量取模。位运算性能高于取模，但是如果容量不是2的倍数，就会导致数组中有些位置没有机会放置元素；

例如容量为3，二进制位就是 10 ，由于第一位为0，位与的结果第一位一直是0，三个位置(00,01,10)中，01 位置没机会放置元素，浪费空间；

容量值0位越多，浪费的空间越多。如果容量值为2的倍数，则容量值减1，二进位全是1，所有位置都有机会放置元素。

hash值计算，低位和高位异或，在容量小的情况下，更加散列，减少冲突：

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

位置：(capacity - 1) & hash;

扩容前，

oldCap-1就是0到n-1二进制位都是1；

扩容后，

newCap-1 就是0到n二进制位都是1；

如果hash 的第n位二进制位是0，计算的位置就和扩容前的一样，若为1则位置比扩容前大了一个oldCap，即 新位置=旧位置+oldCap；

所以扩容时，直接用hash & oldCap 来判断，等于0位置不动，等于1则，新位置=旧位置+oldCap，相比于取模性能高。

为什么负载因子是0.75?

负载因子越大，空间利用率越高，冲突机率越大，增加结构复杂性，查找成本高；

负载因子越小，空间利用率越小，冲突率低，查找效率高；

冲突率和空间利用率，0.75是个最佳实践

为什么树化？树化和反树化时机？

红黑树相对平衡，从而保证了红黑树的查找、插入、删除的时间复杂度最坏为O(log n)。加快检索速率。

插入元素后，判断链表长度大于8，就树化；

扩容时，位置上是红黑树结构，有一部分放置旧位置形成一个链表，另一部分放置到新位置形成一个链表，对于两个链表长度大于6，转换成红黑树，否则就以链表结构；

线程不安全的原因

1.在jdk1.7中，在多线程环境下，头插法，扩容时会造成环形链或数据丢失。

2.在jdk1.8中，在多线程环境下，会发生数据覆盖的情况。