前言

在Java中，保存数据有两种比较简单的数据结构:数组和链表。

数组的特点是:寻址容易，插入和删除 困难;
链表的特点是:寻址困难，但插入和删除容易;

所以我们将数组和链表结合在一起，发挥两者各 自的优势，使用一种叫做拉链法的方式可以解决哈希冲突 。

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JDK1.8之前

JDK1.8之前采用的是拉链法。

拉链法:

   将链表和数组相结合。也就是说创建一个链表数组，

数组中每一格就是一个链表。若遇到哈希冲突，则将冲突的值加到链表中即可。

JDK1.8之后

相比于之前的版本，jdk1.8在解决哈希冲突时有了较大的变化，当链表长度大于阈值(默认为8)时，将
链表转化为红黑树，以减少搜索时间。

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JDK1.7 VS JDK1.8 比较

优化了一下问题:

1. resize 扩容优化
2. 引入了红黑树，目的是避免单条链表过长而影响查询效率
3. 解决了多线程死循环问题，但仍是非线程安全的，多线程时可能会造成数据丢失问题。

HashMap的put方法的具体流程?

public class HashMapDemo<K, V> extends HashMap<K, V> {// 默认初始容量 - 必须是 2 的幂。static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16// 如果任一带有参数的构造函数隐式指定更高的值，则使用最大容量。必须是 2 的幂 <= 1<<30。static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;// 初始因子static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;// 使用树而不是箱列表的箱计数阈值。当将元素添加到至少具有这么多节点的 bin 时，bin 会转换为树。该值必须大于2，并且至少应为8，以便与树木移除中有关收缩后转换回普通箱的假设相吻合。static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;// 在调整大小操作期间对（分割）bin 进行树形化的 bin 计数阈值。应小于 TREEIFY_THRESHOLD，且最多 6 个网格，以便在移除时进行收缩检测。static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;// bin 可以树化的最小表容量。  初始数量（否则，如果 bin 中的节点太多，则表的大小将被调整。）应至少为 4的倍数以避免调整大小和树化阈值之间的冲突。static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;transient HashMapDemo.Node<K, V>[] table;transient Set<Entry<K, V>> entrySet;transient int size;transient int modCount;int threshold;// 创建一个节点Node类  作为链表使用static class Node<K, V> implements Map.Entry<K, V> {// hash值final int hash;// keyfinal K key;// 对应的值V value;// 子节点HashMapDemo.Node<K, V> next;Node(int hash, K key, V value, HashMapDemo.Node<K, V> next) {this.hash = hash;this.key = key;this.value = value;this.next = next;}// get setpublic final K getKey() {return key;}public final V getValue() {return value;}public final String toString() {return key + "=" + value;}// 计算规则，  节点上的key 进行hashCode 计算，异或 hashCode 值public final int hashCode() {return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);}public final V setValue(V newValue) {V oldValue = value;value = newValue;return oldValue;}public final boolean equals(Object o) {if (o == this)return true;if (o instanceof Map.Entry) {Map.Entry<?, ?> e = (Map.Entry<?, ?>) o;if (Objects.equals(key, e.getKey()) &&Objects.equals(value, e.getValue()))return true;}return false;}}// 定义一个 hash 方法， 通过hashCode 得到一个长度 位运算 h>>> 高低16bitstatic final int hash(Object key) {int h;// key.hashCode()) ^ (h >>> 16)   hashcode  和 自己hashcode 位运算异或return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);}// put方法@Overridepublic V put(K key, V value) {return super.put(key, value);}V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) {HashMapDemo.Node<K, V>[] tab;HashMapDemo.Node<K, V> p;int n;int i;// 初始化表大小或将表大小加倍。如果为空，则根据阈值字段中保存的初始容量目标进行分配if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0) {// 步骤1:tab为空则创建   table未初始化或者长度为0，进行扩容n = (tab = resize()).length;}// 计算下标是否为空  通过hash算法  得到 p (n - 1) & hash 确定元素存放在哪个桶中if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) {// 为空找不到，放到桶里面tab[i] = newNode(hash, key, value, null);}// 桶里面存在类else {HashMapDemo.Node<K, V> e;K k;// 步骤3:节点key存在，直接覆盖value比较桶中第一个元素(数组中的结点)的hash值相等，key相等if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {// 直接覆盖值e = p;}// 步骤4:判断该链为红黑树  hash值不相等，即key不相等;为红黑树结点 如果当前元素类型为TreeNode，表示为红黑树，putTreeVal返回待存放的node   e可能为空else if (p instanceof TreeNode) {// 放入树中e = ((TreeNode<K, V>) p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);}// 步骤5 不是树就是链表else {// 循环for (int binCount = 0; ; ++binCount) {// 为空最后一个节点if ((e = p.next) == null) {// 在链表最末插入Node结点p.next = newNode(hash, key, value, null);判断链表的长度是否达到转化红黑树的临界值，临界值为8// TREEIFY_THRESHOLD 属性 8 前面定义类if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1)// 链表结构转树形结构treeifyBin(tab, hash);break;}// 判断链表中结点的key值与插入的元素的key值是否相等if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {// 相等，跳出循环break;}// 用于遍历桶中的链表，与前面的e = p.next组合，可以遍历链表p = e;}}// 判断当前的key已经存在的情况下，再来一个相同的hash值、key值时，返回新来的val ue这个值if (e != null) {// 记录e的valueV oldValue = e.value;// onlyIfAbsent为false或者旧值为nullif (!onlyIfAbsent || oldValue == null) {// 用新值替换旧值e.value = value;}// 访问后回调afterNodeAccess(e);// 返回旧值return oldValue;}}// 结构性修改++modCount;// 步骤6:超过最大容量就扩容 实际大小大于阈值则扩容if (++size > threshold) {// 插入后回调resize();}// node 节点插入afterNodeInsertion(evict);return null;}
}

1. 判断键值对数组table[i]是否为空或为null，否则执行resize()进行扩容;

2. 根据键值key计算hash值得到插入的数组索引i，如果table[i]==null，直接新建节点添加，转向6，如果table[i]不为空，转向3;

3. 判断table[i]的首个元素是否和key一样，如果相同直接覆盖value，否则转向4，这里的相同指的是hashCode以及equals;

4. 判断table[i] 是否为treeNode，即table[i] 是否是红黑树，如果是红黑树，则直接在树中插入键值 对，否则转向5;

5. 遍历table[i]，判断链表长度是否大于8，大于8的话把链表转换为红黑树，在红黑树中执行插入操 作，否则进行链表的插入操作;遍历过程中若发现key已经存在直接覆盖value即可;

6. 插入成功后，判断实际存在的键值对数量size是否超多了 大容量threshold，如果超过，进行扩容。

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HashMap的扩容resize操作怎么实现的?