关于hashMap扩容

例子1：

      HashMap<Integer, Integer> map  = new HashMap<>(16, 2);for (int i = 0; i < 40; i++) {map.put(i, i);}

1、创建map对象长度是16，阈值为32的map对象。阈值的计算16*2=32，阈值的作用是，，当向map对象添加超过32条数据时，也就是当添加到底33条数据时，要进行扩容。如果不设置默认加载因子是0.75，默认阀值是12（默认长度16*0.75=12）。

负载因子的作用是，它决定了hashmap数据的密度，负载因子越小，越容易出现扩容，发生碰撞的概率越小，数组中的链表越短，数组利用率也低，浪费空间。负载因子越大，发生碰撞的概率越高，出现扩容的的概率也越高，性能下降。

2、map在添加数时它的key是不能重复，使用的其实也是set来存，是无序的，不可重复的。添加路程，首先会创建一个长度是16的node类型的数组，计算要添加这个数据的hashcode，然后算出这个hashcode对应在内存中存储数据的索引，判断当前位置是否为空，如果为空，直接添加。如果不为空，会先判断当前要添加的hashcode是否等于存储在内存中这个节点的hashcode是否相等，如果hashcode不相等那么添加数据成功，如果相等，使用equals方法比较要添加的key和已经存过的key，如果这两个key相等，那么就替换已经存在内存中的value，如果两个的key不相等，那么会添加在已经添加在内存的这个节点的下面，以链表的形式添加成功。

源码解析：

  final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,boolean evict) {/*** tab存储底层的table数组。* p 作用是作为指标，指向底层的tab也就是底层的Node<K,V>[] table中的某一个node，map底层存数据用的就是数组结构的node，和红黑树。* n 当前底层node数组的长度* i 只有在初始化的时候才会用到*/Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;//如果底层的table等于null或者长度等于0，那么就是对map对象初始化的操作，因为，java1.8之后 不会自动在内存中创建一个空间1、在创建一个空的map对象时（ new HashMap<>() ）：创建map对象并没有在内存中开辟一个空间，而是在创建的时候创建了一个空的数组。只有在向mapput数据时才会去创建一个长度为16加载因子是0.75，阀值是12，阀值等于长度*加载因子。2、创建带有长度和阀值的对象（new HashMap<>(16, 100)），那么就会使用创建时传过来的长度和阀值。根据就不同的构造方法创建不同的map对象。*/if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)//判断1//初始化map对象时，就是上面描述的情况1.初始化一个长度是16阀值是0.75的数组n = (tab = resize()).length;if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)//判断2/*关于 i = (n - 1) & hash的计算* 以n等于16为例，传过来的hash在0到40为例* 那么i=15* i&0=1111&0000=0000  0000的十进制是0,其中1111是15的二进制，0000是0的二进制，&与运算，只有两个都是1的时候结果才是1* i&1=1111&0001=0001  0001的十进制是1* i&2=1111&0010=0010   0010的十进制是2* 以此类推。向tab的第一个node添加，第二个node加，第三个node加...第十五个node。** 该判断主要的作用是向tab数组中的添加数据。当向tab中添加到tab的长度时就不走这里了，也就是添加到底15个时，由于下标是从0开始的* */tab[i] = newNode(hash, key, value, null);else {//既不是map的初始化，并且数组已经加到数组的长度了，但是并没有到设置的阀值时，那么继续添加的数据就会以链表的形式存储。/*** e 是tab中node的指标，因为node是链表的形式，它也可以和另外的node连接起来形成链表* k 数据的key*/Node<K,V> e; K k;if (p.hash == hash &&((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))//p的赋值在上面的p = tab[i = (n - 1)这里，如果tab中第0条数据的hash等于要向map添加时穿过来的key或者这两个的key相等//通俗讲就是map对象之已经存过和这次要存的key相等了，已经有相同的key了，那么就把当前tab数组对应的这个node赋给ee = p;else if (p instanceof TreeNode)//判断是否是红黑树e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);else {//这里主要是对tab中的每个node再添加一个node，把这两个node连起来，形成链表。for (int binCount = 0; ; ++binCount) {if ((e = p.next) == null) {//如果tab中的第i个node没有下一个node，那么就把这次要添加的数据加到tab中第i个node的下一个node/** 图形 链表* tab * I--------------I* I （node0）    I---->node4* I  (node1)     I---->node5* I  (node3)     I---->node6* I--------------I* 类似这里的node4就是存这次要添到node下一个node的数据*/p.next = newNode(hash, key, value, null);if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st//如果node0->node4->node7....node(n)->这条链子的长度超过8，也就是到第9个时，就会使用红黑树，提高查询效率treeifyBin(tab, hash);break;}//如果子链中有和这次要添加的数据的key相等了，和上面一样，覆盖掉之前向map添加的的valueif (e.hash == hash &&((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))break;//继续循环这个子链下的nodep = e;}}if (e != null) { // existing mapping for key//就是上面的第一个判断的结果，map中已经存在相同的key了//拿到这个node对应的valueV oldValue = e.value;if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)//将这次要添加的value替换之前的value，所以是经常遇到的，向map添加相同key，不同value时，最后添加的那条会把之前的value覆盖掉。e.value = value;afterNodeAccess(e);return oldValue;}}++modCount;if (++size > threshold)//当向map添加超过阀值时，进行扩容resize();afterNodeInsertion(evict);return null;}

tab的图形：

扩容

   final HashMap.Node<K,V>[] resize() {//把底层的数组table赋值给oldTab数组HashMap.Node<K,V>[] oldTab = table;//获取底层之前数组的长度int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;//获取之前的阀值int oldThr = threshold;//新的数组长度和阀值int newCap, newThr = 0;//如果原来的数组长度大于0，并不是第一次初始化使用的if (oldCap > 0) {//如果旧的数组长度大于最大的内存if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {//重新赋给新的阀值，这样的作用是在超大数据量时，使用久的临界值算出来的阀值太小了，会出现频繁的扩容，消耗资源和时间，//用新的阀值算出来的临界值会比之前大，这样就避免出现扩容，这样会出现每个节段的连会很长。threshold = Integer.MAX_VALUE;return oldTab;}//如果旧的长度还没有超过最大值，扩容，newCap=原来数组长度*2（也就是下面的oldCap << 1）else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)//新数组的阀值等于原来阀值的两倍newThr = oldThr << 1; // double threshold}else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in thresholdnewCap = oldThr;else {               // zero initial threshold signifies using defaults//这个是在初始化容器的时候使用的//设置默认数组长度为16newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;//设置初始阀值等于0.75*默认的长度16=12newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);}if (newThr == 0) {float ft = (float)newCap * loadFactor;newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?(int)ft : Integer.MAX_VALUE);}//===========下面时进行扩容，把旧的数组拷贝到新的数组=================================threshold = newThr;@SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})HashMap.Node<K,V>[] newTab = (HashMap.Node<K,V>[])new HashMap.Node[newCap];//存数据的数组还是用原来的，只是先把这个数组设置为空，才方便扩容，原来的数组在上面已经赋给oldTab了table = newTab;if (oldTab != null) {//循环旧的数组for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {//设置一个节点指针，用来存旧数组的每个节点的数据HashMap.Node<K,V> e;//在这里把底旧数组的第j个数据赋给eif ((e = oldTab[j]) != null) {//如果旧数组的第j个数据不为空 ，先把旧数组的这个节点设置为空，这个节点原来的数据已经赋值给e了，给垃圾回收。oldTab[j] = null;//如果旧数组的第j个数据的下一个节点数据为空，就是当前这个节点没有与它相连接的节点if (e.next == null)//那么就把第j个节点的数据赋值给新数组newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;else if (e instanceof HashMap.TreeNode)((HashMap.TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);else { // preserve order// 如果旧数组的第j个数据既不为空也不是使用红黑树，那么就进行拷贝HashMap.Node<K,V> loHead = null, loTail = null;HashMap.Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;HashMap.Node<K,V> next;do {//下面这个循环是把底j个数据包括它自己和与它相连接的节点拷贝到新的容器，打个断点看把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;}}}}}return newTab;}

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