HashMap是非常常的集合類，我們來看下它的源碼(基于JDK1.8)。

支持原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請注明出處。

繼承關(guān)系

public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>
    implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable

HashMap實(shí)現(xiàn)了Map接口

核心成員變量

static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;  //默認(rèn)裝載因子
final float loadFactor;    //裝載因子
transient Node<K,V>[] table;   //數(shù)組，作為Hash桶

節(jié)點(diǎn)內(nèi)部類

    static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final int hash;   //hash值
        final K key;      //鍵
        V value;          //值
        Node<K,V> next;   //指向hash值相同的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)

        Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
            this.hash = hash;
            this.key = key;
            this.value = value;
            this.next = next;
        }

        public final K getKey()        { return key; }
        public final V getValue()      { return value; }
        public final String toString() { return key + "=" + value; }

        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;
        }
    }

這個(gè)類封裝了鍵值對。

構(gòu)造方法

    public HashMap() {
        this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; //使用默認(rèn)裝載因子
    }

    public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
                                               initialCapacity);
        if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
            initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
        if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
            throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
                                               loadFactor);
        this.loadFactor = loadFactor;
        this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
    }

添加元素：put方法

    public V put(K key, V value) {
        return putVal(hash(key), key, value, false, true);  //在計(jì)算一個(gè)hash值
    }

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

    final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)  //如果對應(yīng)的桶為空（無沖突），直接新建節(jié)點(diǎn)，加入該桶
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {                             //存在Hash沖突
            Node<K,V> e; K k;
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;          
            else if (p instanceof TreeNode)   //對應(yīng)桶的第一個(gè)元素是TreeNode節(jié)點(diǎn)，說明鏈表過長，已轉(zhuǎn)換為紅黑樹
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);     //將該節(jié)點(diǎn)放入紅黑樹中
            else {
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) { //開啟循環(huán)，遍歷鏈表
                    if ((e = p.next) == null) {  //到達(dá)鏈表末尾，將元素加入尾部
                        p.next = newNode(hash, key, value, null); //加入尾部
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;        //找到鏈表中一個(gè)元素和當(dāng)前節(jié)點(diǎn)hash值相同則跳出循環(huán)
                    p = e;   //搜索下一個(gè)節(jié)點(diǎn)
                }
            }
            if (e != null) { //存在一個(gè)鍵相同的節(jié)點(diǎn)
                V oldValue = e.value;           //保存舊的值
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;          //更新為新的值
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;             //返回舊的值
            }
        }
        ++modCount;
        if (++size > threshold)
            resize();                 //擴(kuò)容
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

put方法關(guān)鍵地方已經(jīng)注釋。首先根據(jù)key計(jì)算hash值，尋找桶，如果桶為空，則直接加入該桶，否則，將該元素加入紅黑樹或鏈表，這里就看下是如何加入鏈表的。首先遍歷鏈表，如果鏈表中某個(gè)節(jié)點(diǎn)和當(dāng)前元素的hash值相同，則更新節(jié)點(diǎn)的value值為當(dāng)前元素的value值，返回節(jié)點(diǎn)中原來的value值。如果搜索到鏈表尾部，直接將要加入的節(jié)點(diǎn)加入鏈表尾部。

查詢元素：get方法

    public V get(Object key) {
        Node<K,V> e;
        return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value; //計(jì)算hash值
    }

    final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;
        if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
            (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {//確定桶的下標(biāo),first指向桶的第一個(gè)元素
            if (first.hash == hash && // always check first node
                ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                return first;     //如果第一個(gè)元素和key的hash值相同，直接返回
            if ((e = first.next) != null) {
                if (first instanceof TreeNode)
                    return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);//遍歷紅黑樹
                do {   //遍歷鏈表
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        return e;
                } while ((e = e.next) != null);
            }
        }
        return null;      //返回空
    }

首先計(jì)算key的hash值，然后遍歷紅黑樹或鏈表返回hash值相同的節(jié)點(diǎn)，都沒找到則返回空。

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