HashMap的put()操作流程详解

HashMap的put方法流程总结

1、put(key, value)中直接调用了内部的putVal方法，并且先对key进行了hash操作；

2、putVal方法中，先检查HashMap数据结构中的索引数组表是否位空，如果是的话则进行一次resize操作；

3、以HashMap索引数组表的长度减一与key的hash值进行与运算，得出在数组中的索引，如果索引指定的位置值为空，则新建一个k-v的新节点；

4、如果不满足的3的条件，则说明索引指定的数组位置的已经存在内容，这个时候称之碰撞出现；

5、在上面判断流程走完之后，计算HashMap全局的modCount值，以便对外部并发的迭代操作提供修改的Fail-fast判断提供依据，于此同时增加map中的记录数，并判断记录数是否触及容量扩充的阈值，触及则进行一轮resize操作；

6、在步骤4中出现碰撞情况时，从步骤7开始展开新一轮逻辑判断和处理；

7、判断key索引到的节点（暂且称作被碰撞节点）的hash、key是否和当前待插入节点（新节点）的一致，如果是一致的话，则先保存记录下该节点；如果新旧节点的内容不一致时，则再看被碰撞节点是否是树（TreeNode）类型，如果是树类型的话，则按照树的操作去追加新节点内容；如果被碰撞节点不是树类型，则说明当前发生的碰撞在链表中（此时链表尚未转为红黑树），此时进入一轮循环处理逻辑中；

8、循环中，先判断被碰撞节点的后继节点是否为空，为空则将新节点作为后继节点，作为后继节点之后并判断当前链表长度是否超过最大允许链表长度8，如果大于的话，需要进行一轮是否转树的操作；如果在一开始后继节点不为空，则先判断后继节点是否与新节点相同，相同的话就记录并跳出循环；如果两个条件判断都满足则继续循环，直至进入某一个条件判断然后跳出循环；

9、步骤8中转树的操作treeifyBin，如果map的索引表为空或者当前索引表长度还小于64（最大转红黑树的索引数组表长度），那么进行resize操作就行了；否则，如果被碰撞节点不为空，那么就顺着被碰撞节点这条树往后新增该新节点；

10、最后，回到那个被记住的被碰撞节点，如果它不为空，默认情况下，新节点的值将会替换被碰撞节点的值，同时返回被碰撞节点的值（V）。

put方法流程图

根据上面分析出的流程步骤，我大致画了一个put方法的流程图，以方便理解。

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思考与优化

1、resize操作在当前索引表容量不足时发生，这个操作对put性能有一定的冲击（据说还会引起死循环），但是能够自行避免，如果在我们使用map的时候能够知道需要存入的记录数，则可以通过【 (记录数 / threshold) + 1 】的方式计算出一个map的初始容量，并在声明HashMap时将初始容量指定为这个计算值。多提一句，尽管我们按照这种方式计算出了一个能够最大包容我们预期k-v键值对的容量值，但是HashMap为了性能考虑，在我们初始化容量之后，其内部又使用了一个tableSizeFor的方法将这个值转换成了一个大于等于该值的最近的一个2次幂的数值，以方便后续其他的位操作，这个方法很巧妙，可以自行研究一下。但这个内部方法我们是不需要考虑和深究的，按照上面这个方法计算并初始化使用就行了。

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