学习01基础思想后来学习源代码

put(K key, V value)

public V put(K key, V value) {
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}

hash(Object key)

作用：把 key 转成用于分桶的哈希值。

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

所以源码把高 16 位挪下来：

h >>> 16

key = "name"
-> hash = 123456
-> index = 123456 & 15
-> 放到数组第1个桶

int h = key.hashCode();
int hash = h ^ (h >>> 16);
int index = (n - 1) & hash;

123456 = 0001 1110 0010 0100 0000

123456 >>>16 = 0001 1110 0010 0100 0000 >>>16 =0000 0000 0000 0000 0001

123456 ^(123456 >>>16) =  0001 1110 0010 0100 0000 ^ 0000 0000 0000 0000 0001 =0000 0000 0000 0001 1110 0010 0100 0001 = 123457（把高位信息混到低位）

123457 & 15 = 0000 0000 0000 0001 1110 0010 0100 0001 & 1111 = 0001

此时得到的1为放到目标的下标table[1]

putVal(）

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
               boolean evict) {
    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;

    // 情况1：table 还没初始化
    // 先调用 resize() 完成初始化（第一次创建数组）
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
        n = (tab = resize()).length;

    // 先根据 hash 算出桶下标 i
    // i = (n - 1) & hash

    // 情况2：目标桶为空
    // 说明这个位置还没有元素，直接新建节点放进去
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);

    else {
        Node<K,V> e; K k;

        // 情况3：桶头节点就是同一个 key
        // 说明不是新增，而是更新
        if (p.hash == hash &&
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            e = p;

        // 情况4：当前桶已经是红黑树
        // 按红黑树方式插入或查找同 key 节点
        else if (p instanceof TreeNode)
            e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);

        else {
            // 下面进入链表分支
            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {

                // 情况5：遍历到链表尾部，仍然没找到相同 key
                // 说明这是新 key，挂到链表尾部
                if ((e = p.next) == null) {
                    p.next = newNode(hash, key, value, null);

                    // 链表长度太长，考虑树化
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                        treeifyBin(tab, hash);
                    break;
                }

                // 情况6：在链表中找到了相同 key
                // 说明不是新增，而是更新
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    break;

                p = e;
            }
        }

        // 对“找到已有 key”的情况统一做更新
        // 对应：情况3、情况4里找到旧节点、情况6
        if (e != null) { // existing mapping for key
            V oldValue = e.value;
            if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                e.value = value;
            afterNodeAccess(e);
            return oldValue;
        }
    }

    // 走到这里，说明刚才是“新增节点”而不是“更新旧节点”
    ++modCount;
    if (++size > threshold)
        resize();
    afterNodeInsertion(evict);
    return null;
}

压缩成 6 步：

1. 如果桶数组还没创建，先创建
2. 根据 hash 算桶下标
3. 桶空，直接插入
4. 桶不空，处理冲突
5. 如果是老 key，就覆盖旧值
6. 如果是新 key，插入后判断是否扩容

resize()

final Node<K,V>[] resize() {
    // 第1步：拿到旧表、旧容量、旧阈值
    Node<K,V>[] oldTab = table;
    int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
    int oldThr = threshold;

    // newCap: 新容量
    // newThr: 新阈值
    int newCap, newThr = 0;

    // 第2步：计算新容量 newCap 和新阈值 newThr
    if (oldCap > 0) {
        // 情况2.1：旧表已经存在，说明这是“扩容”
        if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
            // 已经到最大容量，不能再扩了
            threshold = Integer.MAX_VALUE;
            return oldTab;
        }
        else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                 oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
            // 正常扩容：容量翻倍，阈值也翻倍
            newThr = oldThr << 1; // double threshold
    }
    else if (oldThr > 0) {
        // 情况2.2：旧表还没创建，但 threshold 里已经暂存了初始化容量
        // 比如 new HashMap(20) 这种情况
        newCap = oldThr;
    }
    else {
        // 情况2.3：默认无参构造，第一次初始化
        // 使用默认容量 16，默认阈值 12
        newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
        newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
    }

    // 第3步：如果前面还没算出新阈值，这里按 newCap * loadFactor 补算
    if (newThr == 0) {
        float ft = (float)newCap * loadFactor;
        newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                  (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
    }

    // 把新阈值写回 HashMap
    threshold = newThr;

    // 第4步：创建新数组，并让 table 指向新数组
    @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
    Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
    table = newTab;

    // 第5步：如果旧表不为空，把旧数据迁移到新表
    if (oldTab != null) {
        for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
            Node<K,V> e;

            // 取出旧表第 j 个桶
            if ((e = oldTab[j]) != null) {
                // 旧桶位置清空，帮助 GC
                oldTab[j] = null;

                // 情况5.1：桶里只有一个节点
                // 直接重新定位后放到新表
                if (e.next == null)
                    newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;

                // 情况5.2：桶里是红黑树
                // 调用树的 split 逻辑进行拆分迁移
                else if (e instanceof TreeNode)
                    ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);

                // 情况5.3：桶里是链表
                else { // preserve order

                    // lo 链：留在原位置的链表
                    Node<K,V> loHead = null, loTail = null;

                    // hi 链：移动到 原位置 + oldCap 的链表
                    Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;

                    Node<K,V> next;

                    // 遍历旧链表，拆成两条链
                    do {
                        next = e.next;

                        // 关键判断：
                        // 扩容翻倍后，节点要么留在原索引 j，
                        // 要么移动到 j + oldCap
                        if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                            // 放入低位链 lo
                            if (loTail == null)
                                loHead = e;
                            else
                                loTail.next = e;
                            loTail = e;
                        }
                        else {
                            // 放入高位链 hi
                            if (hiTail == null)
                                hiHead = e;
                            else
                                hiTail.next = e;
                            hiTail = e;
                        }
                    } while ((e = next) != null);

                    // 第6步：把拆好的两条链分别挂到新表里
                    if (loTail != null) {
                        loTail.next = null;
                        newTab[j] = loHead;
                    }
                    if (hiTail != null) {
                        hiTail.next = null;
                        newTab[j + oldCap] = hiHead;
                    }
                }
            }
        }
    }

    // 返回新表
    return newTab;
}

拆成6步

1. 先拿旧表信息：旧表、旧容量、旧阈值
2. 计算新容量和新阈值
3. 如果阈值还没算出来，就按 newCap * loadFactor 算
4. 创建新数组
5. 遍历旧数组，把旧节点迁移到新数组
6. 迁移时分三种：单节点、红黑树、链表