浅谈JDK1.8的HashMap
跟同事聊天的时候，聊到HashMap，在java8下是有数组+链表+红黑树组成，在map的size达到一定长度之后，会由链表转换成红黑树。这引发了我的强烈好奇心，为什么1.8会进行链表跟红黑树之间的转换，在什么情况下会进行转换？
于是我就开始上网查资料，看源码，知道了HashMap里面的成员变量的意思
//数组默认初始容量：16
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4;
//数组最大容量2 ^ 30 次方
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
//默认负载因子的大小：0.75
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
// 树形最小容量：哈希表的最小树形化容量,超过此值允许表中桶转化成红黑树
static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;
// 树形阈值：当链表长度达到8时，将链表转化为红黑树
static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
//树形阈值：当长度小于6时，将红黑树转化为链表
static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;
//hashmap修改次数
transient int modCount;
//可存储key-value 键值对的临界值 需要扩充时;值 = 容量 * 加载因子
int threshold;
//已存储key-value 键值对数量
transient int size;
//负载因子
final float loadFactor;
// 缓存的键值对集合
transient Set< Map.Entry< K,V >> entrySet;
//链表数组（用于存储hashmap的数据）
transient Node< K,V>[] table;
由此可知在map的sizi大道8是，会由链表转换成红黑树，而当sizi小于或等于6时则会由树转换成链表。
回归原始问题，为什么1.8会进行链表跟红黑树之间的转换，在什么情况下会进行转换？
带着这个疑问：我找到了下面的一段。
This map usually acts as a binned (bucketed) hash table, but
when bins get too large, they are transformed into bins of
TreeNodes，翻译过来就是：这个映射通常充当一个已绑定(已加括号)的哈希表，但是当箱子变得太大时，它们就会被转换成 TreeNodes
而关于有红黑树转换成链表，我在HashMap中找到有这样一描述:
Because TreeNodes are about twice the size of regular nodes, we use them only when bins contain enough nodes to warrant use.翻译过来就是：因为树节点的大小是普通节点的两倍，只有当容器包含足够的节点时才使用它们
至于为什么大于或等于8是用的红黑树，小于或等于6则使用的链表呢？
通过对他们两个的查询速度进行对比，我就知道了，因为红黑树的平均查找长度是log(n)，所以当长度为8，查找长度为log(8)=3，而链表的平均查找长度为n/2，所以当长度为8时，平均查找长度为8/2=4，这才有转换成树的必要。至于为什么是6又转换回链表，则是在查询速率相差不大的情况下，有一个差值7可以则可以防止对HashMap进行频繁的插入跟删除操作时，防止链表和树之间的频繁的转换。
在解决了最初的问题之后，就想知道HashMap的是如何进行put操作跟get操作的，就开始了继续撸源码。先来put
/**
* 将指定值与此映射中的指定键关联。如果映射之前包含键的映射，则替换旧值。
*
* @param key key with which the specified value is to be associated
* @param value value to be associated with the specified key
* @return the previous value associated with <tt>key</tt>, or
* <tt>null</tt> if there was no mapping for <tt>key</tt>.
* (A <tt>null</tt> return can also indicate that the map
* previously associated <tt>null</tt> with <tt>key</tt>.)
*/
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
/**
* Implements Map.put and related methods
*
* @param hash hash for key
* @param key the key
* @param value the value to put
* @param onlyIfAbsent if true, don't change existing value
* @param evict if false, the table is in creation mode.
* @return previous value, or null if none
*/
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
//当tab为空或者长度==0时则进行扩容重构hashmap
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
//通过hash跟key找到对应指定的位置，若未被使用则直接进行赋值操作
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {//若对应的地址已经被使用发生冲突了，则进行分别处理
Node<K,V> e; K k;
//若地址相同则替换
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
//如果对应的地址是一个红黑树，就把键值对插入红黑树
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {//是链表则插入链表
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
//当链表长度大于或等于7，就将链表转换成红黑树，然后将节点插入
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
//当插入的数据与存储的数据有重复时退出循环
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
}
if (e != null) { // existing mapping for key
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
++modCount;
// 如果容量不足 就继续扩容
if (++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
再来get
/**
* 返回指定键映射到的值，或{@code null}，如果此映射不包含键的映射。更正式，如果这个映射包含一个
* 键的映射{@code k}到一个值{@code v}，使得{@code (key==null ?k = =零:key.equals(k))}，
* 则该方法返回{@code v};否则它返回{@code null}。(最多可以有一个这样的映射。)一个{@code null}
* 的返回值不一定表示该映射不包含键的映射;这也是可能映射显式地将键映射到{@code null}。可以使用
* {@link #containsKey containsKey}操作区分这两种情况。
*
* @see #put(Object, Object)
*/
public V get(Object key) {
Node<K,V> e;
return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
}
/**
* Implements Map.get and related methods
*
* @param hash hash for key
* @param key the key
* @return the node, or null if none
*/
final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;
// 当表不为空，长度不为0且指定位置hash表内有值时
if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
(first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
//若对应的key相同则直接返回
if (first.hash == hash && // always check first node
((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
return first;
//当对应的节点有下一个节点时
if ((e = first.next) != null) {
//当对应的节点为红黑树时，按照红黑树高效查找
if (first instanceof TreeNode)
return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
//当对应的节点为链表时，匹配每个节点的key，返回匹配的对应值，直到下一个节点为空
do {
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
return e;
} while ((e = e.next) != null);
}
}
return null;
}
来源：oschina
链接：https://my.oschina.net/u/4117862/blog/3217589