看完本篇，你将会知道：

HashMap的结构
HashMap中put的流程
HashMap的扩容机制
为什么容量要扩至原来的二倍

在new时

在put时

resize方法

扩容为什么要扩容至原来的2倍，而不是3、4、5、6倍？

我们整天都在说HashMap是数组加链表加红黑树，你知道吗为什么吗？你当然不知道，知道就不会再来看这种文章了。

好，我们直接来分析源码，看看每步都做了什么。

在new时

HashMap map = new HashMap();

我们直接查看源码

    public HashMap() {
        this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
    }

发现什么都没做，就把加载因子赋值了。所以，一个知识点就是，HashMap在初始化的时候并没有容量。这里还有个名词叫做加载因子，默认为0.75，不要问为什么是0.75，问就是空间利用和冲突的综合考虑。扩容临界=容量x加载因子

加载因子是表示Hsah表中元素的填满的程度。
加载因子越大,空间利用率越高，冲突的机会越大。
加载因子越小,冲突的机会减小,但造成空间浪费。

在put时

直接注释到源码上，请耐心享用

    public V put(K key, V value) {
        return putVal(hash(key), key, value, false, true);
    }
    final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        Node[] tab; Node p; int n, i;
        //这里的table指的是数组，即如果数组为空，也就是说第一次put的时候
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            //使用resize方法扩容
            n = (tab = resize()).length;
        //如果数组的第i个为空
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            //直接新建节点
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            Node e; K k;
            //如果key相同，替换节点
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
            //如果它为树节点，就用树的方式添加
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode)p).putTreeval(this, tab, hash, key, value);
            else {
                //以下遍历链表，插入链表尾部
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                      //如果链表长度大于8（binCount是从0开始的，所以不用疑惑是7还是8），树化
                        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;
                    p = e;
                }
            }
            //有重复的key，则用待插入值进行覆盖，返回旧值
            if (e != null) { // existing mapping for key
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
        //如果长度加一大于临界值，扩容
        if (++size > threshold)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

这样看来，图解的话大概是这样的，以上你也会发现，先增加再扩容

为什么要链表大于8还要桶大于64？链表大于8我们都知道了，来看为什么大于64，直接看树化的方法treeifyBin，答案就在源码的判断里

    final void treeifyBin(Node[] tab, int hash) {
        int n, index; Node e;
        //在这里
        if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
            resize();
        else if ((e = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
            TreeNode hd = null, tl = null;
            do {
                TreeNode p = replacementTreeNode(e, null);
                if (tl == null)
                    hd = p;
                else {
                    p.prev = tl;
                    tl.next = p;
                }
                tl = p;
            } while ((e = e.next) != null);
            if ((tab[index] = hd) != null)
                hd.treeify(tab);
        }
    }

resize方法

    final Node[] resize() {
        Node[] oldTab = table;
        //当前数组的容量
        int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
        //当前数组的阈值
        int oldThr = threshold;
        //初始化新容量和阈值
        int newCap, newThr = 0;
        //如果老容量大于0
        if (oldCap > 0) {
            //如果老容量大于最大容量
            if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                threshold = Integer.MAX_VALUE;
                //返回老数组
                return oldTab;
            }
            //如果老容量*2小于最大容量并且老容量大于默认容量
            else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                     oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                //新阈值*2
                newThr = oldThr << 1; // double threshold
        }
        //如果老阈值>0
        else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
            //把老阈值赋给新容量
            newCap = oldThr;
        //第一次put时
        else {              // zero initial threshold signifies using defaults
            //新容量为16
            newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
            //新阈值为加载因子*容量
            newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
        }
        如果新阈值是0，则阈值修复，重新计算
        if (newThr == 0) {
            float ft = (float)newCap * loadFactor;
            newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                      (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
        }
        //赋值新阈值
        threshold = newThr;
        @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
        //根据新的容量 构建新的哈希桶
        Node[] newTab = (Node[])new Node[newCap];
        table = newTab;
        if (oldTab != null) {
            //遍历老的数组
            for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                Node e;
                //如果第j个数组不为空
                if ((e = oldTab[j]) != null) {
                    //置空，方便GC
                    oldTab[j] = null;
                    //如果链表中之后没元素，也就是链表只有一个Node
                    if (e.next == null)
                        //赋给新桶
                        newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                    //如果为树，就用树的方式
                    else if (e instanceof TreeNode)
                        ((TreeNode)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                    else { // preserve order
                        //低位链表的头结点、尾节点
                        Node loHead = null, loTail = null;
                        //高位链表的头节点、尾节点
                        Node hiHead = null, hiTail = null;
                        //临时节点 存放e的下一个节点
                        Node next;
                        do {
                            next = e.next;
                            if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                                if (loTail == null)
                                    loHead = e;
                                else
                                    loTail.next = e;
                                loTail = e;
                            }
                            else {
                                if (hiTail == null)
                                    hiHead = e;
                                else
                                    hiTail.next = e;
                                hiTail = e;
                            }
                        } while ((e = next) != null);
                        //将低位链表存放在原index处，
                        if (loTail != null) {
                            loTail.next = null;
                            newTab[j] = loHead;
                        }
                        //将高位链表存放在新index处
                        if (hiTail != null) {
                            hiTail.next = null;
                            newTab[j + oldCap] = hiHead;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return newTab;
    }

扩容为什么要扩容至原来的2倍，而不是3、4、5、6倍？
如果是你，你会怎么确定下标以减少碰撞？肯定是用余数对吧。比如数组长度为5，我们可以用1%5=1

2%5=2

3%5=3

以此类推。但是，如果做除余是2的倍数，我们把5换为16，我们插个19进来就是19%16，就等价于位运算19&(16-1)。这是其一，快速计算，其二是扩容的时候只移动大约一半的数据，并且不会造成扩容之后碰撞更加严重的情况

HashMap重要内容源码分析，一遍让你印象深刻

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