本篇對HashMap實現(xiàn)的源碼進行簡單的分析。 所使用的HashMap源碼的版本信息如下：

/*
* @(#)HashMap.java 1.73 07/03/13
*
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*/

一.概述

在Java中每一個對象都有一個哈希碼，這個值可以通過hashCode()方法獲得。hashCode()的值和對象的equals方法息息相關(guān)，是兩個對象的值是否相等的依據(jù)，所以當(dāng)我們覆蓋一個類的equals方法的時候也必須覆蓋hashCode方法。

例如String的hashCode方法為：

public int hashCode() {
int h = hash;
if (h == 0) {
int off = offset;
char val[] = value;
int len = count;

for (int i = 0; i < len; i++) {
h = 31*h + val[off++];
}
hash = h;
}
return h;
}

可以看得出，一個字符串的哈希值為s[0]31n-1 + s[1]31n-2 + … + s[n-1]，是一個整數(shù)。也就是說所有的字符串可以通過hashCode()將其映射到整數(shù)的區(qū)間中，由于在java中整數(shù)的個數(shù)是有限的（四個字節(jié)有正負，***位為符號位-231 ~ 231 -1），當(dāng)s[0]31n-1 + s[1]31n-2 + … + s[n-1]足夠大的時候可能會溢出，導(dǎo)致其變成負值。從上面的情況我們可以看出兩個不同的字符串可能會被映射到同一個整數(shù)，發(fā)生沖突。因此java的開 發(fā)人員選擇了31這個乘數(shù)因子，盡量使得各個字符串映射的結(jié)果在整個java的整數(shù)域內(nèi)均勻分布。

談完java對象的哈希碼，我們來看看今天的主角HashMap，HashMap可以看作是Java實現(xiàn)的哈希表。HashMap中存放的是 key-value對，對應(yīng)的類型為java.util.HashMap.Entry，所以在HashMap中數(shù)據(jù)都存放在一個Entry引用類型的數(shù)組 table中。這里key是一個對象，為了把對象映射到table中的一個位置，我們可以通過求余法來，所以我們可以使用 [key的hashCode % table的長度]來計算位置（當(dāng)然在實際操作的時候由于需要考慮table上的key的均勻分布可能需要對key的hashCode做一些處理）。

二.源碼解析

相關(guān)屬性 首先肯定是需要一個數(shù)組table，作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的骨干。

transient Entry[] table;

這邊定義了一個Entry數(shù)組的引用。 繼續(xù)介紹幾個概念把

capacity容量 是指數(shù)組table的長度
loadFactor 裝載因子，是實際存放量/capacity容量 的一個比值，在代碼中這個屬性是描述了裝載因子的***值，默認大小為0.75
threshold（閾值）代表hashmap存放內(nèi)容數(shù)量的一個臨界點，當(dāng)存放量大于這個值的時候，就需要將table進行夸張，也就是新建一個兩倍大的數(shù)組，并將老的元素轉(zhuǎn)移過去。threshold = (int)(capacity * loadFactor);

put方法詳解

public V put(K key, V value) {
        if (key == null)
            return putForNullKey(value);
        int hash = hash(key.hashCode());
        int i = indexFor(hash, table.length);
        for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
            Object k;
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
                V oldValue = e.value;
                e.value = value;
                e.recordAccess(this);
                return oldValue;
            }
        }

        modCount++;
        addEntry(hash, key, value, i);
        return null;
    }

在HashMap中我們的key可以為null，所以***步就處理了key為null的情況。
當(dāng)key為非null的時候，你也許會認為：恩，直接和table長度相除取模吧，但是這里沒有，而是又好像做了一次哈希，這是為什么呢？這個還得先看indexFor(hash, table.length)方法，這個方法是決定存放位置的

static int indexFor(int h, int length) {
        return h & (length-1);
    }

明眼的都可以發(fā)現(xiàn)，因為在HashMap中table的長度為2n (我們把運算都換成二進制進行考慮)，所以h & (length-1)就等價于h%length，這也就是說，如果對原本的hashCode不做變換的話，其除去低length-1位后的部分不會對 key在table中的位置產(chǎn)生任何影響，這樣只要保持低length-1位不變，不管高位如何都會沖突，所以就想辦法使得高位對其結(jié)果也產(chǎn)生影響，于是 就對hashCode又做了一次哈希

static int hash(int h) {
        // This function ensures that hashCodes that differ only by
        // constant multiples at each bit position have a bounded
        // number of collisions (approximately 8 at default load factor).
        h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
        return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
    }

當(dāng)找到key所對應(yīng)的位置的時候，對對應(yīng)位置的Entry的鏈表進行遍歷，如果以及存在key的話，就更新對應(yīng)的value，并返回老的 value。如果是新的key的話，就將其增加進去。modCount是用來記錄hashmap結(jié)構(gòu)變化的次數(shù)的，這個在hashmap的fail- fast機制中需要使用（當(dāng)某一個線程獲取了map的游標之后，另一個線程對map做了結(jié)構(gòu)修改的操作，那么原先準備遍歷的線程會拋出異常）。 addEntry的方法如下

void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
    Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
        table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);
        if (size++ >= threshold)
            resize(2 * table.length);
    }

get方法

public V get(Object key) {
        if (key == null)
            return getForNullKey();
        int hash = hash(key.hashCode());
        for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];
             e != null;
             e = e.next) {
            Object k;
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))
                return e.value;
        }
        return null;
    }

get方法其實就是將key以put時相同的方法算出在table的所在位置，然后對所在位置的鏈表進行遍歷，找到hash值和key都相等的Entry并將value返回。