基于JDK1.8版本的hashmap源码分析（一）

今天看了下hashmap中的源码，下面列出一些自己的收获

开头，public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>    implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable { //继承子AbstractMap类，实现了克隆和序列化

static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16   //表示初始化定义的容量是16，通过移位实现的，1是2^0次方，左移4位就是2^4=16，这个值必须是2的次方

static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;//定义的最大容量，是2^30次方，这个值必须是2的次方（计算机采用二进制处理数据，二进制就2个数据0,1，可以表示多种含义，实现简单）

static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;这个是加载因子，表示容器被使用75%时，就进行扩容了。是一种容器使用量的控制

static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;表示当链表的长度为8时就把链表转换为红黑树，此值是定义的临界转换值

static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;表示重新设置把树改为链表，当长度小于6时

static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;桶被树形化时的表最小容量，或者决定对桶进行扩容。即根据hash表中的数据决定是树形化还是扩容。

    static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {//此处是定义静态内部类的结点，需要hash值（用于计算存放到hashmap中的哪个位置），key值（标识），value，next（下一个结点）
        final int hash;
        final K key;
        V value;
        Node<K,V> next;

        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; }

        /**
　　　　　　*此处是重写Object类中的hashCode值，为了是分布均匀，尽可能减少冲突，不保证唯一，但同一个类，必须有唯一的hashcode，不同的对象可以有相同的hashcode值
　　　　　　*使用key和value的值进行hashcode值的异或决定放到桶中的哪个位置上
　　　　 */　
        public final int hashCode() {
            return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);
        }

        public final V setValue(V newValue) {
            V oldValue = value;
            value = newValue;
            return oldValue;
        }

　　　　/**一般重写hashcode方法后，都会重写equals方法，2个都一起进行修改，equals具体是比较两个对象是否相等，==是比较地址是否相等的
　　　　 *而不同的对象一定会有不同的内存地址，导致2对象的比较一定不等，重写Object类中的equals方法后(Object类中直接比较地址)，会在instanceof判断是同一个类型后，比较对象内部的属性
　　　　 *若属性相同，则判断这两个对象是相等的，equals方法返回true，当然前提是hashcode定位到桶的哪个位置，在桶的链表存储中使用equals进行具体的对象比较。
　　　　*/
        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;
        }
    }

    //此处是获取hash值的方法，若key值不为空时，使用key值与key无符号右移16位的值进行按位异或的操作得到的结果。可以进来得到高低hash值的分布，高位与地位都有数据，
    static final int hash(Object key) {
        int h;
        return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
    }

/**
*此处定义的是静态类：比较器，主要是返回参数对象x的类
*前提是参数对象要实现了Comparable接口，否则返回空，
*/
    static Class<?> comparableClassFor(Object x) {
        if (x instanceof Comparable) {  //判断x是否是实现了Comparable接口，若没有实现此接口，则直接返回null
            Class<?> c; Type[] ts, as; Type t; ParameterizedType p;
            if ((c = x.getClass()) == String.class) // bypass checks
                return c;
            if ((ts = c.getGenericInterfaces()) != null) {
                for (int i = 0; i < ts.length; ++i) {
                    if (((t = ts[i]) instanceof ParameterizedType) &&
                        ((p = (ParameterizedType)t).getRawType() ==
                         Comparable.class) &&
                        (as = p.getActualTypeArguments()) != null &&
                        as.length == 1 && as[0] == c) // type arg is c
                        return c;
                }
            }
        }
        return null;
    }
/**
 *此处是返回对象k,x的比较结果，
 *前提是对象x的类不匹配kc的类，否则返回结果0
*/
    static int compareComparables(Class<?> kc, Object k, Object x) {
        return (x == null || x.getClass() != kc ? 0 :
                ((Comparable)k).compareTo(x));
    }

/**
 *此处是实现表的大小设置，
 *n无符号右移，移位后与本身按位或，依次是无符号右移2的n次方，最终返回的是表的设置大小。
*/
    static final int tableSizeFor(int cap) {
        int n = cap - 1;
        n |= n >>> 1;
        n |= n >>> 2;
        n |= n >>> 4;
        n |= n >>> 8;
        n |= n >>> 16;
        return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
    }

    transient Node<K,V>[] table;//表在第一次使用时初始化，长度是2的N次方
    /**
     * 用于存储结点的定义
     */
　　transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet;
    /**
     *一整个map中存储多少个key-value键值对，map中存储的都是key-value映射关系的数据
     */
    transient int size;
    /**
     * 下一次容器扩容的大小.
     */
    int threshold;
    /**
     * hash表的加载因子，是说明当容器使用了（容量*加载因子）的容量时，进行扩容，默认的加载因子是0.75，意思是当容器的容量是100时，当使用了75个就可以进行扩容了，扩容后面会有说明
     */
    final float loadFactor;

   /**
     * 使用构造器构造一个空的hashmap对象，使用自定义的初始容量和加载因子
     *
     * @param  初始化容量
     * @param  加载因子
     */
    public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
        if (initialCapacity < 0)  //初始化容器的容量不能小于0
            throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
                                               initialCapacity);
        if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)//初始化容器的容量不能大于最大值。
            initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
        if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))//加载因子不能小于等于0，也不能是未确定的
            throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
                                               loadFactor);
        this.loadFactor = loadFactor;
        this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
    }

//以下几个构造器就不再重复说明了

    /**
     * 实现在map中放入对象，
     */
    final void putMapEntries(Map<? extends K, ? extends V> m, boolean evict) {
        int s = m.size();  //获取当前map的空间大小
        if (s > 0) {       //若hashmap大于0
            if (table == null) { // 检查表是否是还没有初始化
                float ft = ((float)s / loadFactor) + 1.0F;
                int t = ((ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY) ?//检测是否容量大于最大定义的容器容器，若大于则去容器的最大容量值
                         (int)ft : MAXIMUM_CAPACITY);
                if (t > threshold)    //判断是否大于最大阀值，若是则重新初始化表的大小
                    threshold = tableSizeFor(t);  
            }
            else if (s > threshold)  //若表已经初始化，且hash表的大小大于定义的值，就会重新进行设置大小
                resize();
            for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : m.entrySet()) {//循环把对象放入到map中
                K key = e.getKey();
                V value = e.getValue();
                putVal(hash(key), key, value, false, evict);//实现具体放到map中的方法，后续会有说明
            }
        }
    }

//返回map中key对象的value值
    public V get(Object key) {
        Node<K,V> e;
        return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
    }

  /**具体实现怎么根据key值获取具体的value值，传入的有hash值和key，
  *根据hash值可以计算出具体的table中的哪个下标，使用的计算方式是：(n - 1) & hash，n代表数组的长度，效果和hash%n是一样的效果，不过移位计算的效果更好
  *先查找第一个结点是不是相等的，若相等，则直接返回，若不是则判断是不是树结点，若是，则循环树，获取具体的结点信息
  *最后，循环遍历链表，在链表中返回对应key的结点信息
  */
    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) {
            if (first.hash == hash && // 每次都会检测都first结点
                ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))//若第一个结点符合条件，则直接返回
                return first;
            if ((e = first.next) != null) {//若不等
                if (first instanceof TreeNode) //后续是否有树结点
                    return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);//若是树，则返回树结点的对应值
                do {//循环链表，找出匹配的key值，返回对象的引用结点
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        return e;
                } while ((e = e.next) != null);
            }
        }
        return null;
    }