上文学习了 JDK7的HashMap >https://blog.csdn.net/2302_77659577/article/details/134682971 底层原理，本文我们继续探究JDK8的底层原理.JDK8 中的 HashMap 在实现上相对于之前的版本有了一些改进，主要体现在底层结构、哈希算法、扩容策略等方面。
JDK8中HashMap的底层是数组 + 链表 + 红黑树.
// Node对象组成
final int hash; // 键值队中的key的hash值
final K key; // 键值队中的key
V value; // 键值队中的value
Node<K,V> next; // 下一个节点
无参构造只设置了加载因子,默认0.75
public HashMap() {
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
}
下图为HashMap储存一个新元素的过程
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
// 如果表为空或者表的长度为0，进行扩容操作
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
// 计算索引
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
// 如果该位置为空，则直接将新节点放入该位置
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {
Node<K,V> e; K k;
// 如果当前位置的键与传入键相同，则直接覆盖值
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
// 如果是红黑树，调用红黑树的插入方法
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
// 否则为链表，循环遍历链表
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
if ((e = p.next) == null) {
// 如果链表中没有对应的键，则添加到链表末尾
p.next = newNode(hash, key, value, null);
// 如果链表长度达到转为红黑树的阈值，则进行树化
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1)
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
// 如果找到对应的键值对，则更新值
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
}
if (e != null) { // 如果键已存在
V oldValue = e.value;
// 如果需要覆盖旧值或旧值为空，则更新值
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
// 节点访问后的操作
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
// 增加修改次数
++modCount;
// 增加元素个数，并检查是否需要扩容
if (++size > threshold)
resize();
// 插入节点后的操作
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
// 总结
1.首先判断hash表是否为空，若是则初始化数组
2.找到该元素所在数组节点，若为空则直接将新节点放入该位置.
3.若节点不为空，则三种情况判断(头节点替换旧值、链表、红黑树)
下面我们来逐步解析：
1.8中resize() 方法包含了数组的初始化和扩容
final Node<K,V>[] resize() {
Node<K,V>[] oldTab = table;
int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
int oldThr = threshold;
int newCap, newThr = 0;
// 对原表进行扩容处理
if (oldCap > 0) {
if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return oldTab;
} else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
newThr = oldThr << 1; // 扩容两倍
}
// 初始化阈值
else if (oldThr > 0)
newCap = oldThr;
else {
newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
}
// 计算新的阈值
if (newThr == 0) {
float ft = (float)newCap * loadFactor;
newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
(int)ft : Integer.MAX_VALUE);
}
threshold = newThr;
// 创建新表
@SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
table = newTab;
// 搬移元素到新表
if (oldTab != null) {
for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
Node<K,V> e;
if ((e = oldTab[j]) != null) {
oldTab[j] = null;
// 若当前位置只有一个元素，直接放入新表
if (e.next == null)
newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
// 若当前位置为树节点，进行树节点拆分
else if (e instanceof TreeNode)
((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
else { // 对链表元素进行拆分，保持原有顺序
Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
Node<K,V> next;
do {
next = e.next;
if ((e.hash & oldCap) == 0) {
if (loTail == null)
loHead = e;
else
loTail.next = e;
loTail = e;
} else {
if (hiTail == null)
hiHead = e;
else
hiTail.next = e;
hiTail = e;
}
} while ((e = next) != null);
if (loTail != null) {
loTail.next = null;
newTab[j] = loHead;
}
if (hiTail != null) {
hiTail.next = null;
newTab[j + oldCap] = hiHead;
}
}
}
}
}
return newTab;
}
// 总结
1.初始化就是创建一个新的数组.
2.扩容部分（table长度大于阈值旧扩容）
下图为扩容大致步骤：
下面我们来探究hashMap增加元素的4种情况
根据key的hash & 数组长度算出索引位置，若该数组索引位置为空，则直接将新节点放入该位置.
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
若数组索引位置元素和插入的元素相等，则新节点替换旧节点.
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
Node是单向链表.
若数组索引所在节点是链表结构,则遍历链表：
1.有相同的key则替换节点.
2.若没有相同key，则增加新节点，同时判断链表是否需要树化（当链表长度达到阈值时（链表个数大于8），则转化为红黑树）.
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
// 获取当前节点的下一个节点
if ((e = p.next) == null) {
// 如果下一个节点为空，表示当前位置是链表的末尾，直接将新节点插入到末尾
p.next = newNode(hash, key, value, null);
// 当链表长度达到阈值时，进行树化处理
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
// 如果找到相同的键值对，进行更新
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
// 继续遍历链表
p = e;
}
TreeNode是双向链表.
若数组索引所在节点是红黑树，该方法会在树中执行插入或更新操作.
红黑树的部分，后面单独篇章再详细探究.
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
总体而言，JDK8的HashMap在JDK7的基础上进行了优化，引入了树形结构来优化链表的查询效率，提高了元素的检索速度，同时也保持了哈希表的基本特性。
总结JDK7和JDK8种HashMap的区别
>https://blog.csdn.net/2302_77659577/article/details/134748760
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