摘要：再最壞的情況下，鏈表查找的時間復(fù)雜度為而紅黑樹一直是這樣會提高的效率。中的中定義了一個變量，當(dāng)節(jié)點個數(shù)時，將采用紅黑樹存儲參考資料和的區(qū)別和的區(qū)別

默認(rèn)初始容量,必須是2的n次方 
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;

最大容量，當(dāng)通過構(gòu)造方法傳入的容量比它還大時，就用這個最大容量，必須是2的n次方
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

默認(rèn)負(fù)載因子
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

用來存儲鍵值對，可以看到鍵值對都是存儲在Entry中的
transient Entry[] table;

//capacity * load factor,超過這個數(shù)就會進(jìn)行再哈希
int threshold;

HashMap中的元素是用名為table的Entry數(shù)組來保存的，默認(rèn)大小是16

capacity:數(shù)組的容量
load_factor:負(fù)載因子
threshold：實際能承載的容量，等于上面兩個相乘，當(dāng)size大于threshold時，就會進(jìn)行rehash

jdk7中在面對key為String的時候采用了區(qū)別對待，會有alternative hashing，但是這個在jdk8中已經(jīng)被刪除了

Entry是一個鏈表結(jié)構(gòu)，不僅包含key和value，還有可以指向下一個的next

static class Entry implements Map.Entry {
        final K key;
        V value;
        Entry next;
        int hash;

        /**
         * Creates new entry.
         */
        Entry(int h, K k, V v, Entry n) {
            value = v;
            next = n;
            key = k;
            hash = h;
        }
        ...

public V put(K key, V value) {
        if (key == null)
            return putForNullKey(value);
        int hash = hash(key);
        int i = indexFor(hash, table.length);
        for (Entry e = table[i]; e != null; e = e.next) {
            Object k;
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
                V oldValue = e.value;
                e.value = value;
                e.recordAccess(this);
                return oldValue;
            }
        }

        modCount++;
        addEntry(hash, key, value, i);
        return null;
    }

首先通過hash方法對hashcode進(jìn)行處理：

final int hash(Object k) {
        int h = 0;
        h ^= k.hashCode();

        h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
        return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
    }

可以看到只是在key的hashcode值上做了一些處理，通過hash計算出來的值將會使用indexFor方法找到它應(yīng)該所在的table下標(biāo)：

static int indexFor(int h, int length) {
        return h & (length-1);
    }

這個方法其實相當(dāng)于對table.length取模。

當(dāng)需要插入的key為null時，調(diào)用putForNullKey方法處理：

 private V putForNullKey(V value) {
        for (Entry e = table[0]; e != null; e = e.next) {
            if (e.key == null) {
                V oldValue = e.value;
                e.value = value;
                e.recordAccess(this);
                return oldValue;
            }
        }
        modCount++;
        addEntry(0, null, value, 0);
        return null;
    }

putForNullKey方法只從table[0]這個位置開始遍歷，因為key為null只放在table中的第一個位置，下標(biāo)為0，在遍歷中如果發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有key為null了，則替換新value，返回舊value，結(jié)束；如果還沒有key為null，調(diào)用addEntry方法增加一個Entry:

void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
        if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) {
            resize(2 * table.length);
            hash = (null != key) ? hash(key) : 0;
            bucketIndex = indexFor(hash, table.length);
        }

        createEntry(hash, key, value, bucketIndex);
    }

可以看到j(luò)dk7中resize的條件已經(jīng)發(fā)生改變了，只有當(dāng) size>=threshold并且 table中的那個槽中已經(jīng)有Entry時，才會發(fā)生resize。即有可能雖然size>=threshold，但是必須等到每個槽都至少有一個Entry時，才會擴容。還有注意每次resize都會擴大一倍容量

void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
        Entry e = table[bucketIndex];
        table[bucketIndex] = new Entry<>(hash, key, value, e);
        size++;
    }

最后看createEntry，它先保存這個桶中的第一個Entry，創(chuàng)建新的Entry放入第一個位置，將原來的Entry接在后面。這里采用的是頭插法插入元素。

其實get方法和put方法如出一轍，怎么放的怎么拿

public V get(Object key) {
        if (key == null)
            return getForNullKey();
        Entry entry = getEntry(key);

        return null == entry ? null : entry.getValue();
    }

key為null時，還是去table[0]去取：

private V getForNullKey() {
        for (Entry e = table[0]; e != null; e = e.next) {
            if (e.key == null)
                return e.value;
        }
        return null;
    }

否則調(diào)用getEntry方法：

final Entry getEntry(Object key) {
        int hash = (key == null) ? 0 : hash(key);
        for (Entry e = table[indexFor(hash, table.length)];
             e != null;
             e = e.next) {
            Object k;
            if (e.hash == hash &&
                ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                return e;
        }
        return null;
    }

這個方法也是通過key的hashcode計算出它應(yīng)該所在的下標(biāo)，再遍歷這個下標(biāo)的Entry鏈，如果key的內(nèi)存地址相等（即同一個引用）或者equals相等，則說明找到了

A、等冪性。不管執(zhí)行多少次獲取Hash值的操作，只要對象不變，那么Hash值是固定的。如果第一次取跟第N次取不一樣，那就用起來很麻煩.
B、對等性。若兩個對象equal方法返回為true，則其hash值也應(yīng)該是一樣的。舉例說明：若你將objA作為key存入HashMap中，然后new了一個objB。在你看來objB和objA是一個東西（因為他們equal），但是使用objB到hashMap中卻取不出來東西。
C、互異性。若兩個對象equal方法返回為false，hash值有可能相同，但最好是不同的，這個不是必須的，只是這樣做會提高h(yuǎn)ash類操作的性能（碰撞幾率低）。

解決hash碰撞的方法：
開放地址法
鏈地址法

hashmap采用的就是鏈地址法，這種方法好處是無堆積現(xiàn)象，但是next指針會占用額外空間

在jdk8中，仍然會根據(jù)key.hashCode()計算出hash值，再通過這個hash值去定位這個key，但是不同的是，當(dāng)發(fā)生沖突時，會采用鏈表和紅黑樹兩種方法去處理，當(dāng)結(jié)點個數(shù)較少時用鏈表（用Node存儲），個數(shù)較多時用紅黑樹（用TreeNode存儲），同時結(jié)點也不叫Entry了，而是分成了Node和TreeNode。再最壞的情況下，鏈表查找的時間復(fù)雜度為O(n),而紅黑樹一直是O(logn),這樣會提高HashMap的效率。
jdk8中的HashMap中定義了一個變量TREEIFY_THRESHOLD，當(dāng)節(jié)點個數(shù)>= TREEIFY_THRESHOLD - 1時，HashMap將采用紅黑樹存儲

參考資料：jdk8 HashMap

Hashtable 和 HashMap的區(qū)別