最近工作不是太忙，准备再读读一些源码，想来想去，还是先从JDK的源码读起吧，毕竟很久不去读了，很多东西都生疏了。当然，还是先从炙手可热的HashMap，每次读都会有一些收获。当然，JDK8对HashMap有一次优化
一、一些参数
我们首先看到的，应该是它的一些基本参数，这对于我们了解HashMap有一定的作用。他们分别是：
参数说明
capacity容量，默认为16，最大为2^30
loadFactor加载因子，默认0.75
thresholdresize的阈值，capacity * loadFactor，元素数量达到这个值后就必须扩容
treeify_threshold红黑树的阈值，数组中的某个节点下挂的节点数大于这个值之后，节点的数据结构就会从链表变为红黑树
二、重要方法
我们知道，HashMap底层是通过数组+链表来实现的。具体的图网上有很多，我们主要看看几个重要的方法。
2.1 构造方法
他的构造方法，最本质的构造方法是：
publicHashMap(intinitialCapacity,floatloadFactor){if(initialCapacity <0)thrownewIllegalArgumentException("Illegal initial capacity: "+ initialCapacity);if(initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY) initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;if(loadFactor <=0|| Float.isNaN(loadFactor))thrownewIllegalArgumentException("Illegal load factor: "+ loadFactor);this.loadFactor = loadFactor;this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);}
前面几行就是做一些基本的检查，我们看到，HashMap的最大容量是MAXIMUM_CAPACITY，也就是2^30，我们日常使用时可能达不到这样的容量，但是如果真的需要在Map存储这么多的数据，还是建议存在其他的地方吧。当然，最后一行中时为了计算下一次resize的容量阈值，也就是计算出下一次resize的threshold。
2.2 计算容量
这个方法较简单，直接返回的是一个size的值，这个参数的含义就是当前Map中存储的KV对的数量，而不是整个Map的容量。
publicintsize(){returnsize;}
2.3 put(K,V)
这个方法是HashMap中比较重要的一个方法，我们仔细分析一下。
2.3.1 主入口
首先，方法的入口是这个，也就是我们经常使用的就是这个方法：
publicVput(K key, Vvalue){returnputVal(hash(key), key,value,false,true);}
我们主要看的，就是put的整个过程。
2.3.2 hash(key)
首先就是对我们传入的key，进行hash计算。
staticfinalinthash(Object key){inth;return(key ==null) ?0: (h = key.hashCode()) ^ (h >>>16);}
从这个方法，我们可以看到，HashMap的key是可以为null的，如果是null的话，那么我们的hash方法返回的hash值是0。
如果key不是null，那么调用的是HashMap本身的hashCode方法，也就是我们的bean中自定义的hashCode()。不要以为这样就结束了。我们一般来说，一个key的hash值的范围也就是int的范围（从-2147483648到2147483648），但是HashMap的容量是有限的，必须把hash值能够分散到HashMap的数组中去。HashMap为了key在数组中更加分散，还会进行一次计算，也就是我们看到的第二行的方法。
2.3.3 putVal()
这个方法就是将KV放到对应的桶中。这个方法的过程，比较清晰。
final VputVal(inthash, K key, Vvalue, boolean onlyIfAbsent, boolean evict){ Node[] tab; Node p;intn, i;if((tab = table) ==null|| (n = tab.length) ==0)//如果之前的数组为空，那么新建一个默认的数组n = (tab = resize()).length;if((p = tab[i = (n -1) & hash]) ==null)//如果hash值计算出来在数组中的位置上，没有元素，那么直接插入到数组中tab[i] = newNode(hash, key,value,null);else{ Node e; K k;if(p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key !=null&& key.equals(k))))//如果算出的hash存在，而且kv完全一致的话，那么目前什么也不做e = p;elseif(p instanceof TreeNode)//如果数组中的元素是红黑树，那么将kv插入到红黑树中e = ((TreeNode)p).putTreeVal(this, tab, hash, key,value);else{for(intbinCount =0; ; ++binCount) {if((e = p.next) ==null) {//如果hash的桶中，已经存在了一个链表，那么新增一个节点，放到链表的尾部p.next = newNode(hash, key,value,null);//如果链表的长度大于树化的阈值，那么将链表转为红黑树if(binCount >= TREEIFY_THRESHOLD -1)// -1 for 1sttreeifyBin(tab, hash);break; }if(e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key !=null&& key.equals(k))))break; p = e; } }//如果当前数组中存在相同的kv，那么根据是否替换来判断，如果不替换，那么就不替换if(e !=null) {// existing mapping for keyV oldValue = e.value;if(!onlyIfAbsent || oldValue ==null) e.value=value; afterNodeAccess(e);returnoldValue; } } ++modCount;if(++size > threshold)//如果空间需要进行扩容，那么进行resize操作resize(); afterNodeInsertion(evict);returnnull;}
至此，putVal的方法过程基本上清楚了，但是里面有个非常重要的方法，就是resize，我们下面就进入resize方法，看看到底是如何扩容的。
2.4 resize()
这个过程是HashMap扩容的过程，也是需要重点理解的一块。
我们首先看下第一部分。
2.4.1 确定容量和扩容阈值
Node[] oldTab = table;intoldCap = (oldTab ==null) ?0: oldTab.length;intoldThr = threshold;intnewCap, newThr =0;if(oldCap >0) {//如果目前容量已经是最大容量，那么扩容阈值为int的最大值，所有的节点都不需要移动if(oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) { threshold = Integer.MAX_VALUE;returnoldTab; }//如果oldCap*2小于最大容量，并且oldCap>=16，扩容为2倍，扩容阈值也*2elseif((newCap = oldCap <<1) < MAXIMUM_CAPACITY && oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY) newThr = oldThr <<1;}elseif(oldThr >0)// initial capacity was placed in thresholdnewCap = oldThr;else{// 默认值newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY; newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);}if(newThr ==0) {//计算新的扩容阈值floatft = (float)newCap * loadFactor; newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ? (int)ft : Integer.MAX_VALUE);}threshold = newThr;
这个过程，主要是确定新的容量和扩容阈值。
2.4.2 节点移动
if(oldTab !=null) {for(intj =0; j < oldCap; ++j) {//遍历老的数组Node e;if((e = oldTab[j]) !=null) { oldTab[j] =null;if(e.next ==null)//如果老的链表，只有一个KV，直接将这个KV放到新的数组链表中newTab[e.hash & (newCap -1)] = e;elseif(einstanceofTreeNode)//如果老的是红黑树，需要将红黑树中的每个元素都拆分到新的数组和链表/红黑树中((TreeNode)e).split(this, newTab, j, oldCap);else{// 如果节点是链表，而且不止一个KV的情况下，需要对链表进行处理，处理的过程，光看代码理解起来较困难，需要通过例子来理解Node loHead =null, loTail =null; Node hiHead =null, hiTail =null; Node next;do{ next = e.next;if((e.hash & oldCap) ==0) {if(loTail ==null) loHead = e;elseloTail.next = e; loTail = e; }else{if(hiTail ==null) hiHead = e;elsehiTail.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; } } } }}
我们需要知道，坐标点的计算方法是e.hash & (cap-1)。
没有进行扩容时，假设原来的cap=16，也就是默认值，扩容后容量为32。对于hash值为5（二进制为0000 0101）和21（二进制为0001 0101）的元素来讲，计算坐标，也就是和15（二进制为0000 1111）计算后的坐标点都是5，会落到同一个链表中。
但是扩容后，需要求与的变成了31（二进制为0001 1111），算出来的坐标点分别为5和21，第二个坐标点增加了oldCap的长度。
此时再看e.hash & oldCap的计算结果，也就是将5和21和16（二进制为0001 0000）求与，得到的结果分别是0和16（!=0）。可以看到，当e.hash & oldCap得到0时，坐标不需要进行变动，也就是不需要在数组中的位置不需要移动。如果结果不为0，需要在原来坐标的位置，增加oldCap。
这里的lo和hi也就是两个链表，表示的是低位和高位的两条链表。
三、线程不安全的问题
我们都知道，HashMap不是线程安全的。这块主要体现在两块：
3.1 get和put
这两块都没有加锁，所以可能会导致多线程执行时，出现数据被覆盖的问题。
3.2 死循环的问题
这个问题主要出现在resize的过程中，多线程都探测到需要resize时，将链表元素rehash过程中，可能会导致死循环。
至此，源码分析基本结束，我们还可以思考，为什么cap必须是2的幂次，我们应该如何正确的初始化HashMap等。
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