摘要：前言版本以為例是因為之前的紅黑樹操作在文章省略了，這里進行一個解釋，其實源碼里并不是只有這個地方用紅黑樹結(jié)構(gòu)，但是總體上都大同小異，故只說明這一部分就好，舉一反三的能力相信各位都應(yīng)該擁有。紅黑樹類型遞歸左右子樹遍歷，直到值相等。

前面幾篇文章已經(jīng)講解過HashMap內(nèi)部實現(xiàn)以及紅黑樹的基礎(chǔ)知識，今天這篇文章就講解之前HashMap中未講解的紅黑樹操作部分，如果沒了解紅黑樹，請去閱讀前面的兩篇文章，能更好的理解本章所講解的紅黑樹源碼操作，全文默認讀者已經(jīng)了解紅黑樹的相關(guān)知識，接下來，就以HashMap.TreeNode來說明紅黑樹的源碼操作。

jdk版本：1.8

以HashMap.TreeNode為例是因為之前HashMap的紅黑樹操作在文章省略了，這里進行一個解釋，其實源碼里并不是只有這個地方用紅黑樹結(jié)構(gòu)，但是總體上都大同小異，故只說明這一部分就好，舉一反三的能力相信各位都應(yīng)該擁有。

    static final class TreeNode extends LinkedHashMap.Entry

繼承LinkedHashMap.Entry，追溯源頭可以到HashMap.Node，下面圖展示了對應(yīng)的結(jié)構(gòu)關(guān)系：

    /**
     * 父節(jié)點
     */
    TreeNode parent;  // red-black tree links
    /**
     * 左子節(jié)點
     */
    TreeNode left;
    /**
     * 右子節(jié)點
     */
    TreeNode right;
    /**
     * 指向前一個節(jié)點
     */
    TreeNode prev;    // needed to unlink next upon deletion
    /**
     * 是否是紅色節(jié)點
     */
    boolean red;

以上的屬性都是為了滿足紅黑樹特性而設(shè)置

    /**
     * 構(gòu)造方法直接調(diào)用的父類方法
     * 最終還是HashMap.Node的構(gòu)造方法，調(diào)用代碼下面也列出來了
     */
    TreeNode(int hash, K key, V val, Node next) {
        super(hash, key, val, next);
    }
    /**
     * HashMap.Node subclass for normal LinkedHashMap entries.
     */
    static class Entry extends HashMap.Node {
        Entry before, after;
        Entry(int hash, K key, V value, Node next) {
            super(hash, key, value, next);
        }
    }
    Node(int hash, K key, V value, Node next) {
        this.hash = hash;
        this.key = key;
        this.value = value;
        this.next = next;
    }

Node和TreeNode相同的構(gòu)造方法

實現(xiàn)上非常簡單，不斷向上遍歷，找到父節(jié)點為空的節(jié)點即為根節(jié)點

    /**
     * 返回根節(jié)點TreeNode
     */
    final TreeNode root() {
        for (TreeNode r = this, p;;) {
            if ((p = r.parent) == null)
                return r;
            r = p;
        }
    }

從注釋中也能看出當前方法的含義，確保根節(jié)點是bin桶（數(shù)組tab的其中一個元素）中的第一個節(jié)點,如果不是，則進行操作，將根節(jié)點放到tab數(shù)組上，這個跟HashMap結(jié)構(gòu)有關(guān)，數(shù)組（鏈表+紅黑樹），在進行樹化，結(jié)構(gòu)調(diào)整時，根節(jié)點可能會變化，原有數(shù)組tab對應(yīng)索引指向的樹節(jié)點需要進行改變，指向新的根節(jié)點,這里注意下，移動時不是修改紅黑樹是修改的鏈表結(jié)構(gòu)，prev和next屬性

    /**
     * Ensures that the given root is the first node of its bin.
     */
    static  void moveRootToFront(Node[] tab, TreeNode root) {
        int n;
        if (root != null && tab != null && (n = tab.length) > 0) {
            // 找到當前樹所在的bin桶位置（即數(shù)組tab的位置）
            int index = (n - 1) & root.hash;
            // 將tab[index]的樹節(jié)點記錄下來為first
            TreeNode first = (TreeNode)tab[index];
            // root沒有落在tab數(shù)組上，修改為root在tab數(shù)組上
            if (root != first) {
                Node rn;
                // 這里即替換掉tab[index]指向的原有節(jié)點，可以理解成現(xiàn)在指向root節(jié)點
                tab[index] = root;
                // rp為root指向的前一個節(jié)點
                TreeNode rp = root.prev;
                // rn為root的后一個節(jié)點
                // 將root前后節(jié)點關(guān)聯(lián)
                if ((rn = root.next) != null)
                    ((TreeNode)rn).prev = rp;
                if (rp != null)
                    rp.next = rn;
                // first 和 root 節(jié)點進行關(guān)聯(lián)，first的前一個節(jié)點為root
                if (first != null)
                    first.prev = root;
                // 修改root的鏈表屬性
                root.next = first;
                root.prev = null;
            }
            // 檢查紅黑樹一致性
            assert checkInvariants(root);
        }
    }

從當前節(jié)點開始使用給定的hash和key查找到對應(yīng)的節(jié)點，只會判斷當前節(jié)點為根節(jié)點的局部樹結(jié)構(gòu)。這里復(fù)習(xí)下整個HashMap查找過程，通過(length - 1) & hash 判斷bin桶位置（數(shù)組中的位置），這里不是hash值相等，注意再判斷該位置處是什么類型，鏈表還是紅黑樹，鏈表類型，循環(huán)next遍歷，直到key值相等。紅黑樹類型 遞歸左右子樹遍歷，直到key值相等。

        /**
         * Finds the node starting at root p with the given hash and key.
         * The kc argument caches comparableClassFor(key) upon first use
         * comparing keys.
         * kc ： key class
         */
        final TreeNode find(int h, Object k, Class kc) {
            TreeNode p = this;
            do {
                // ph:p的hash值
                int ph, dir; K pk;
                TreeNode pl = p.left, pr = p.right, q;
                // 查找節(jié)點hash值小于p的hash值，搜索左子樹
                if ((ph = p.hash) > h)
                    p = pl;
                // 查找節(jié)點hash值大于p的hash值，搜索右子樹
                else if (ph < h)
                    p = pr;
                // key值相同，說明就是此p節(jié)點
                else if ((pk = p.key) == k || (k != null && k.equals(pk)))
                    return p;
                // 若hash相等但key不等，向左右子樹非空的一側(cè)移動
                else if (pl == null)
                    p = pr;
                else if (pr == null)
                    p = pl;
                // 左右兩邊都不為空
                // 判斷kc是否是k實現(xiàn)的可比較的類，是就比較k和pk的值，k
tieBreakOrder
比較兩個對象的大小，返回值只能大于0或小于0，不能為0，因為需要插入節(jié)點是放在左子樹還是右子樹，這里在兩個對象都不為空時，先比較兩個對象的類名按字符串規(guī)則比較，如果類名比較不出來或者為空則調(diào)用native方法去比較hashcode值，相等時返回-1
    static int tieBreakOrder(Object a, Object b) {
        int d;
        if (a == null || b == null ||
            (d = a.getClass().getName().
             compareTo(b.getClass().getName())) == 0)
            d = (System.identityHashCode(a) <= System.identityHashCode(b) ?
                 -1 : 1);
        return d;
    }
tieBreakOrder
比較兩個對象的大小，返回值只能大于0或小于0，不能為0，因為需要插入節(jié)點是放在左子樹還是右子樹，這里在兩個對象都不為空時，先比較兩個對象的類名按字符串規(guī)則比較，如果類名比較不出來或者為空則調(diào)用native方法去比較hashcode值，相等時返回-1
    static int tieBreakOrder(Object a, Object b) {
        int d;
        if (a == null || b == null ||
            (d = a.getClass().getName().
             compareTo(b.getClass().getName())) == 0)
            d = (System.identityHashCode(a) <= System.identityHashCode(b) ?
                 -1 : 1);
        return d;
    }
treeify
以當前TreeNode為初始節(jié)點，循環(huán)處理鏈表上的每個節(jié)點，每次插入樹節(jié)點都要進行平衡處理，保證紅黑樹的平衡。
    /**
     * Forms tree of the nodes linked from this node.
     * @return root of tree
     */
    final void treeify(Node[] tab) {
        TreeNode root = null;
        // this當前TreeNode,一般應(yīng)該以樹的根節(jié)點為初始值，根據(jù)鏈表進行遍歷
        for (TreeNode x = this, next; x != null; x = next) {
            next = (TreeNode)x.next;
            x.left = x.right = null;
            // 首次root為空 當前節(jié)點先設(shè)置為root 節(jié)點顏色為黑色
            if (root == null) {
                x.parent = null;
                x.red = false;
                root = x;
            }
            // root節(jié)點設(shè)置之后開始將鏈表節(jié)點依次插入處理，x=x.next插入root為根節(jié)點的紅黑樹，循環(huán)處理
            else {
                K k = x.key;
                int h = x.hash;
                Class kc = null;
                for (TreeNode p = root;;) {
                    int dir, ph;
                    K pk = p.key;
                    // 比較hash值判斷處于左右子樹哪側(cè)
                    if ((ph = p.hash) > h)
                        // 節(jié)點處于p左子樹下
                        dir = -1;
                    else if (ph < h)
                        // 節(jié)點處于p右子樹下
                        dir = 1;
                    else if ((kc == null &&
                              (kc = comparableClassFor(k)) == null) ||
                             (dir = compareComparables(kc, k, pk)) == 0)
                        // hash值相等根據(jù)compareTo判斷，判斷不出來繼續(xù)執(zhí)行tieBreakOrder判斷
                        dir = tieBreakOrder(k, pk);

                    // x的父節(jié)點設(shè)置為xp
                    TreeNode xp = p;
                    // 左右節(jié)點為空，說明可以將新增節(jié)點插入
                    // 非空，繼續(xù)循環(huán)子樹，p指向左子樹或右子樹，繼續(xù)循環(huán)判斷直到為空的節(jié)點
                    if ((p = (dir <= 0) ? p.left : p.right) == null) {
                        x.parent = xp;
                        if (dir <= 0)
                            xp.left = x;
                        else
                            xp.right = x;
                        // 插入后需進行平衡保證紅黑樹特性
                        root = balanceInsertion(root, x);
                        break;
                    }
                }
            }
        }
        // root位置可能會在調(diào)整中變更，這里需調(diào)用確保根節(jié)點落在tab數(shù)組上
        moveRootToFront(tab, root);
    }
untreeify
將樹轉(zhuǎn)換為鏈表結(jié)構(gòu)，將TreeNode轉(zhuǎn)化為Node，改變next指向即可
    /**
     * Returns a list of non-TreeNodes replacing those linked from
     * this node.
     */
    final Node untreeify(HashMap map) {
        // hd是鏈表首節(jié)點，tl是鏈表尾節(jié)點
        Node hd = null, tl = null;
        for (Node q = this; q != null; q = q.next) {
            Node p = map.replacementNode(q, null);
            if (tl == null)
                hd = p;
            else
                tl.next = p;
            tl = p;
        }
        return hd;
    }
    Node replacementNode(Node p, Node next) {
        return new Node<>(p.hash, p.key, p.value, next);
    }
putTreeVal
在紅黑樹結(jié)構(gòu)中的putVal操作，先判斷節(jié)點應(yīng)該存在的位置，循環(huán)判斷左右子樹，找到應(yīng)該存在的位置。若該位置為空，相當于原本無值，插入節(jié)點，然后進行平衡，桶位置調(diào)整。若該位置有值且相等，則直接返回，不需要插入操作。
    /**
     * Tree version of putVal.
     */
    final TreeNode putTreeVal(HashMap map, Node[] tab,
                                   int h, K k, V v) {
        Class kc = null;
        boolean searched = false;
        // 獲取根節(jié)點
        TreeNode root = (parent != null) ? root() : this;
        // 循環(huán)遍歷，類似find方法
        for (TreeNode p = root;;) {
            int dir, ph; K pk;
            if ((ph = p.hash) > h)
                dir = -1;
            else if (ph < h)
                dir = 1;
            else if ((pk = p.key) == k || (k != null && k.equals(pk)))
                return p;
            else if ((kc == null &&
                      (kc = comparableClassFor(k)) == null) ||
                     (dir = compareComparables(kc, k, pk)) == 0) {
                if (!searched) {
                    // 遞歸左右子樹進行查找是否已經(jīng)存在
                    // 只需判斷一次即可，第二次不再執(zhí)行
                    TreeNode q, ch;
                    searched = true;
                    if (((ch = p.left) != null &&
                         (q = ch.find(h, k, kc)) != null) ||
                        ((ch = p.right) != null &&
                         (q = ch.find(h, k, kc)) != null))
                        return q;
                }
                // 上面都比較不出來，通過這個方法比較出來
                dir = tieBreakOrder(k, pk);
            }

            // 判斷當前插入位置是否為空，為空才插入，非空則繼續(xù)判斷，根據(jù)dir判斷是左還是右子樹
            TreeNode xp = p;
            if ((p = (dir <= 0) ? p.left : p.right) == null) {

                Node xpn = xp.next;
                TreeNode x = map.newTreeNode(h, k, v, xpn);
                if (dir <= 0)
                    xp.left = x;
                else
                    xp.right = x;
                xp.next = x;
                x.parent = x.prev = xp;
                if (xpn != null)
                    ((TreeNode)xpn).prev = x;
                // balanceInsertion 插入調(diào)整平衡
                // moveRootToFront 確保root節(jié)點落在tab數(shù)組上為首節(jié)點
                moveRootToFront(tab, balanceInsertion(root, x));
                return null;
            }
        }
    }
removeTreeNode
刪除樹節(jié)點操作，movable：判斷是否需要調(diào)整root節(jié)點（放置在tab上），在HashMap里removeNode方法中使用，對應(yīng)的刪除節(jié)點進行調(diào)用，具體自行查看源碼部分。其實，想下，刪除操作相當于將鏈表節(jié)點之間的關(guān)聯(lián)重新梳理，修正兩部分，第一部分是鏈表的關(guān)系修正，第二部分是樹的關(guān)系修正，然后自平衡操作即可。
    final void removeTreeNode(HashMap map, Node[] tab,boolean movable) {
        int n;
        // 判斷非空
        if (tab == null || (n = tab.length) == 0)
            return;
        // 計算當前樹節(jié)點所在的桶的位置（tab索引位置）
        int index = (n - 1) & hash;
        TreeNode first = (TreeNode)tab[index], root = first, rl;
        // succ指向當前刪除節(jié)點的后一個節(jié)點，pred指向當前刪除節(jié)點的前一個節(jié)點
        TreeNode succ = (TreeNode)next, pred = prev;
        if (pred == null)
            // 前一個節(jié)點為空，說明刪除的節(jié)點為根節(jié)點，first和tab[index]需指向刪除節(jié)點的后一個節(jié)點
            tab[index] = first = succ;
        else
            // 前一個節(jié)點不為空，則前一個節(jié)點的后一個節(jié)點為succ(刪除之后的關(guān)聯(lián))
            pred.next = succ;
        if (succ != null)
            // 后一個節(jié)點不為空，則后一個節(jié)點的前一個節(jié)點為pred，構(gòu)建關(guān)聯(lián)
            succ.prev = pred;
        if (first == null)
            // first為空則表明當前桶內(nèi)無節(jié)點，直接return
            return;
        if (root.parent != null)
            // 目前的root節(jié)點有父類，需要調(diào)整
            root = root.root();
        if (root == null || root.right == null ||
            (rl = root.left) == null || rl.left == null) {
            // 根自身或者左右兒子其中一個為空或左子樹的子樹為空需轉(zhuǎn)換為鏈表結(jié)構(gòu)
            // 考慮到紅黑樹特性，這幾種情況下，節(jié)點較少，進行樹向鏈表的轉(zhuǎn)化
            tab[index] = first.untreeify(map);  // too small
            return;
        }
        // p指向刪除的節(jié)點
        // 上面修正鏈表的關(guān)系，下面修正樹中的關(guān)系
        TreeNode p = this, pl = left, pr = right, replacement;
        // 刪除節(jié)點的左右子樹都不為空，參考紅黑樹刪除4種情況
        if (pl != null && pr != null) {
            TreeNode s = pr, sl;
            while ((sl = s.left) != null) // find successor
                // 尋找右子樹中最左的葉結(jié)點作為后繼節(jié)點，s指向后繼節(jié)點
                s = sl;
            // 交換后繼節(jié)點和刪除節(jié)點的顏色，從這里開始在后繼節(jié)點上進行刪除處理
            boolean c = s.red; s.red = p.red; p.red = c; // swap colors
            TreeNode sr = s.right;
            TreeNode pp = p.parent;
            if (s == pr) { // p was s"s direct parent
                // s是p的右兒子，直接父子關(guān)系，交換p和s的位置
                // 改變兩節(jié)點的指向，相當于交換值
                p.parent = s;
                s.right = p;
            }
            else {
                TreeNode sp = s.parent;
                // 刪除節(jié)點的父節(jié)點指向其后繼節(jié)點的父節(jié)點
                if ((p.parent = sp) != null) {
                    // 判斷s是左子節(jié)點還是右子節(jié)點，s父節(jié)點一側(cè)指向刪除節(jié)點p
                    if (s == sp.left)
                        sp.left = p;
                    else
                        sp.right = p;
                }
                if ((s.right = pr) != null)
                    // s右節(jié)點指向原本p的右節(jié)點，不為空，原p右子節(jié)點的父節(jié)點指向s
                    pr.parent = s;
            }
            // 修改p的左節(jié)點為空，因為現(xiàn)在p已經(jīng)在后繼節(jié)點上
            p.left = null;
            // 兩個if是調(diào)整p和s交換后節(jié)點的指向關(guān)系
            if ((p.right = sr) != null)
                sr.parent = p;
            if ((s.left = pl) != null)
                pl.parent = s;
            if ((s.parent = pp) == null)
                // p的父親成為s的父親，為空說明是根節(jié)點，root指向s
                root = s;
            else if (p == pp.left)
                // p的父親的左兒子原為p，現(xiàn)為s
                pp.left = s;
            else
                // 否則右兒子為s
                pp.right = s;
            // 若s結(jié)點有右兒子（s沒有左兒子，因為s是后繼節(jié)點），則replacement為這個右兒子否則為p
            // replacement相當于p和后繼節(jié)點s交換后，刪除s位置取代其位置的節(jié)點，參考紅黑樹刪除過程理解
            if (sr != null)
                replacement = sr;
            else
                replacement = p;
        }
        // 刪除節(jié)點的左右子樹一側(cè)為空，參考紅黑樹刪除4種情況
        // 若p的左右兒子為空，則replacement為非空的一方，否則為p自己
        else if (pl != null)
            replacement = pl;
        else if (pr != null)
            replacement = pr;
        else
            replacement = p;
        // replacement不為p，即不為葉子節(jié)點（相當于之前所講的紅黑樹中有兩個NIL節(jié)點的節(jié)點）
        // 處理連接關(guān)系
        if (replacement != p) {
            TreeNode pp = replacement.parent = p.parent;
            if (pp == null)
                root = replacement;
            else if (p == pp.left)
                pp.left = replacement;
            else
                pp.right = replacement;
            // 移除p節(jié)點
            p.left = p.right = p.parent = null;
        }

        // 紅黑樹自平衡調(diào)節(jié)，如果為紅色，則不需要進行調(diào)整，否則需要自平衡調(diào)整，后面會對這個方法進行分析
        TreeNode r = p.red ? root : balanceDeletion(root, replacement);

        // 后繼節(jié)點無子節(jié)點，直接移除p節(jié)點即能保持平衡
        if (replacement == p) {  // detach
            TreeNode pp = p.parent;
            p.parent = null;
            if (pp != null) {
                if (p == pp.left)
                    pp.left = null;
                else if (p == pp.right)
                    pp.right = null;
            }
        }
        if (movable)
            // 調(diào)整root使其落在tab數(shù)組上
            moveRootToFront(tab, r);
    }
split
拆分，在HashMap.resize方法中調(diào)用 ((TreeNode)e).split(this, newTab, j, oldCap)。在擴容之后，紅黑樹和鏈表因為擴容的原因?qū)е略驹谝粋€數(shù)組元素下的Node節(jié)點分為高低位兩部分（參考HashMap.resize鏈表部分的改變，是相同的），請查看HashMap的文章自行回顧，低位樹即當前位置，高位樹則在新擴容的tab上
    final void split(HashMap map, Node[] tab, int index, int bit) {
        TreeNode b = this;
        // Relink into lo and hi lists, preserving order
        // 分成高位樹和低位樹，頭尾節(jié)點先聲明
        TreeNode loHead = null, loTail = null;
        TreeNode hiHead = null, hiTail = null;
        int lc = 0, hc = 0;
        // 循環(huán)處理節(jié)點
        for (TreeNode e = b, next; e != null; e = next) {
            next = (TreeNode)e.next;
            e.next = null;
            // 這里bit代表擴容的二進制位（數(shù)值是擴容前的容量大小），不明白的也請參考之前的HashMap講解文章
            if ((e.hash & bit) == 0) {
                // 0說明在低位樹，即原位置
                if ((e.prev = loTail) == null)
                    // 首節(jié)點設(shè)置
                    loHead = e;
                else
                    // 鏈表next設(shè)置
                    loTail.next = e;
                loTail = e;
                ++lc;
            }
            else {
                // 同上，主要是在高位樹上處理
                if ((e.prev = hiTail) == null)
                    hiHead = e;
                else
                    hiTail.next = e;
                hiTail = e;
                ++hc;
            }
        }

        // 對高低位樹進行處理，將數(shù)組節(jié)點指向樹根節(jié)點或者鏈表首節(jié)點
        if (loHead != null) {
            if (lc <= UNTREEIFY_THRESHOLD)
                // 拆分之后節(jié)點小于非樹化閾值，轉(zhuǎn)成鏈表結(jié)構(gòu)
                tab[index] = loHead.untreeify(map);
            else {
                tab[index] = loHead;
                // 高位樹為空則表示節(jié)點全部留在了低位樹，不需要進行樹化操作，已經(jīng)樹化過了
                if (hiHead != null) // (else is already treeified)
                    loHead.treeify(tab);
            }
        }
        if (hiHead != null) {
            if (hc <= UNTREEIFY_THRESHOLD)
                tab[index + bit] = hiHead.untreeify(map);
            else {
                // 高位所處的位置為原本位置+舊數(shù)組的大小即bit
                tab[index + bit] = hiHead;
                if (loHead != null)
                    hiHead.treeify(tab);
            }
        }
    }
rotateLeft
左旋操作，參考紅黑樹講解中的圖來理解，自己動手畫一畫也能明白，右旋操作類似，不再多說

    static  TreeNode rotateLeft(TreeNode root,
                                          TreeNode p) {
        TreeNode r, pp, rl;
        // r代表M的右子節(jié)點N，先決條件，p(M),r(N)不能為空
        if (p != null && (r = p.right) != null) {
            // r的左子節(jié)點成為p的右子節(jié)點，即B成為M的右子節(jié)點
            if ((rl = p.right = r.left) != null)
                // r的左子節(jié)點父節(jié)點指向p,即修改B父節(jié)點指向M
                rl.parent = p;
            // p的父節(jié)點成為r的父節(jié)點，即N父節(jié)點為原M的父節(jié)點
            if ((pp = r.parent = p.parent) == null)
                // r的父節(jié)點為空，則r為root節(jié)點，設(shè)置為黑色，即N父節(jié)點為空，N設(shè)置為根節(jié)點
                (root = r).red = false;
            // 原p節(jié)點是左子樹，即M是左子樹
            else if (pp.left == p)
                // 現(xiàn)調(diào)整后修改N父節(jié)點左子指向N
                pp.left = r;
            else
                // r的父節(jié)點的右子節(jié)點需重設(shè),即調(diào)整后修改N父節(jié)點右子指向N
                pp.right = r;
            // p和r的位置關(guān)系修改，即M與N的關(guān)系重設(shè)
            r.left = p;
            p.parent = r;
        }
        return root;
    }
balanceInsertion
插入節(jié)點之后進行平衡調(diào)整，x為新添加的節(jié)點，root為樹的根節(jié)點，返回根節(jié)點。
    static  TreeNode balanceInsertion(TreeNode root,
                                            TreeNode x) {
        // 根據(jù)紅黑樹屬性插入的節(jié)點默認設(shè)置為紅色
        x.red = true;
        // 通過循環(huán)進行調(diào)整,從葉子到根節(jié)點進行局部調(diào)整
        for (TreeNode xp, xpp, xppl, xppr;;) {
            // x的父節(jié)點為空，說明x節(jié)點為根節(jié)點，將顏色置為黑即可
            // 符合插入節(jié)點第一種情況
            if ((xp = x.parent) == null) {
                x.red = false;
                return x;
            }
            // x父節(jié)點為黑色或者x的祖父節(jié)點為空
            // 符合插入節(jié)點第二種情況
            else if (!xp.red || (xpp = xp.parent) == null)
                return root;
            // 下面情況中x的顏色都為紅色，因為上邊已經(jīng)判斷過黑色
            // x的父節(jié)點為x祖父節(jié)點的左兒子，插入情況下三四種情況需要區(qū)分左還是右
            if (xp == (xppl = xpp.left)) {
                // x祖父右兒子，即x的叔叔不為空，且為紅色
                // 符合插入節(jié)點第三種情況
                if ((xppr = xpp.right) != null && xppr.red) {
                    // x的叔叔修改為黑色
                    xppr.red = false;
                    // x的父節(jié)點修改為黑色
                    xp.red = false;
                    // x的祖父節(jié)點修改為紅色
                    xpp.red = true;
                    // x指向x的祖父節(jié)點，以祖父節(jié)點循環(huán)繼續(xù)向上調(diào)整，相當于xpp是插入節(jié)點
                    x = xpp;
                }
                else {
                    // x的叔叔是黑色且x是右兒子，相當于在樹的“內(nèi)部”
                    // 符合插入節(jié)點第四種情況的第一種狀態(tài)
                    if (x == xp.right) {
                        // 以x父節(jié)點進行左旋
                        root = rotateLeft(root, x = xp);
                        xpp = (xp = x.parent) == null ? null : xp.parent;
                    }
                    // 這里處理第二種狀態(tài)，相當于在樹的“外部”
                    if (xp != null) {
                        // x的父節(jié)點改為黑色，x的祖父節(jié)點改為紅色后對x的祖父節(jié)點進行右旋轉(zhuǎn)
                        xp.red = false;
                        if (xpp != null) {
                            xpp.red = true;
                            root = rotateRight(root, xpp);
                        }
                    }
                }
            }
            // x的父節(jié)點為x祖父節(jié)點的右兒子
            // 下面跟上邊類似，對稱關(guān)系
            else {
                if (xppl != null && xppl.red) {
                    xppl.red = false;
                    xp.red = false;
                    xpp.red = true;
                    x = xpp;
                }
                else {
                    if (x == xp.left) {
                        root = rotateRight(root, x = xp);
                        xpp = (xp = x.parent) == null ? null : xp.parent;
                    }
                    if (xp != null) {
                        xp.red = false;
                        if (xpp != null) {
                            xpp.red = true;
                            root = rotateLeft(root, xpp);
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
balanceDeletion
刪除節(jié)點后自平衡操作，x是刪除節(jié)點的替換節(jié)點，注意下
    static  TreeNode balanceDeletion(TreeNode root,TreeNode x) {
        // 循環(huán)操作，平衡局部之后繼續(xù)判斷調(diào)整
        for (TreeNode xp, xpl, xpr;;)  {
            // 刪除節(jié)點為空或x為根節(jié)點直接返回，平衡調(diào)整完畢x=root
            if (x == null || x == root)
                return root;
            // 刪除后x父節(jié)點為空，說明x為根節(jié)點，x置為黑色，紅黑樹平衡
            // 參考紅黑樹刪除文章中的3種情況中的第一種情況，整棵樹的根節(jié)點需要將根節(jié)點置黑
            else if ((xp = x.parent) == null) {
                // xp為空 x為根節(jié)點，x置為黑色
                x.red = false;
                return x;
            }
            // x為紅色，原節(jié)點必為黑色，變色操作即可滿足紅黑樹特性達到平衡
            // 參考紅黑樹刪除文章中的3種情況中的第二種情況
            else if (x.red) {
                x.red = false;
                return root;
            }
            // 區(qū)分x為左子節(jié)點還是右子節(jié)點
            else if ((xpl = xp.left) == x) {
                // x的叔叔為紅色
                // 符合3種情況中的第三種情況中的第二種情況
                if ((xpr = xp.right) != null && xpr.red) {
                    // 先進行變色，然后進行左旋操作，xpr指向xp新的右子
                    xpr.red = false;
                    xp.red = true;
                    root = rotateLeft(root, xp);
                    xpr = (xp = x.parent) == null ? null : xp.right;
                }
                // x的兄弟為空
                if (xpr == null)
                    // x指向x的父節(jié)點，繼續(xù)以x父節(jié)點調(diào)整平衡
                    x = xp;
                else {
                    TreeNode sl = xpr.left, sr = xpr.right;
                    // 符合3種情況中的第三種情況中的第三種情況
                    if ((sr == null || !sr.red) &&
                        (sl == null || !sl.red)) {
                        // sr，sl兩個兄弟都是黑色，x的兄弟設(shè)置為紅色，x指向x的父節(jié)點繼續(xù)向上循環(huán)調(diào)整平衡
                        xpr.red = true;
                        x = xp;
                    }
                    else {
                        // 符合3種情況中的第三種情況中的第五種情況
                        if (sr == null || !sr.red) {
                            // sr為空或者為黑色
                            if (sl != null)
                                // sl非空說明為紅色，設(shè)置為黑色
                                sl.red = false;
                            // x的兄弟設(shè)置為紅色
                            xpr.red = true;
                            // 右旋
                            root = rotateRight(root, xpr);
                            xpr = (xp = x.parent) == null ?
                                null : xp.right;
                        }
                        // 符合3種情況中的第三種情況中的第六種情況
                        if (xpr != null) {
                            // xpr顏色設(shè)置
                            xpr.red = (xp == null) ? false : xp.red;
                            if ((sr = xpr.right) != null)
                                // xpr 右孩子設(shè)置為黑色
                                sr.red = false;
                        }
                        if (xp != null) {
                            xp.red = false;
                            // 左旋操作
                            root = rotateLeft(root, xp);
                        }
                        x = root;
                    }
                }
            }
            // 和上邊是對稱操作
            else { // symmetric
                if (xpl != null && xpl.red) {
                    xpl.red = false;
                    xp.red = true;
                    root = rotateRight(root, xp);
                    xpl = (xp = x.parent) == null ? null : xp.left;
                }
                if (xpl == null)
                    x = xp;
                else {
                    TreeNode sl = xpl.left, sr = xpl.right;
                    if ((sl == null || !sl.red) &&
                        (sr == null || !sr.red)) {
                        xpl.red = true;
                        x = xp;
                    }
                    else {
                        if (sl == null || !sl.red) {
                            if (sr != null)
                                sr.red = false;
                            xpl.red = true;
                            root = rotateLeft(root, xpl);
                            xpl = (xp = x.parent) == null ?
                                null : xp.left;
                        }
                        if (xpl != null) {
                            xpl.red = (xp == null) ? false : xp.red;
                            if ((sl = xpl.left) != null)
                                sl.red = false;
                        }
                        if (xp != null) {
                            xp.red = false;
                            root = rotateRight(root, xp);
                        }
                        x = root;
                    }
                }
            }
        }
    }
checkInvariants
對整棵樹進行紅黑樹一致性的檢查 目前僅在檢查root是否落在table上時調(diào)用，滿足紅黑樹的特性以及節(jié)點指向的正確性
    static  boolean checkInvariants(TreeNode t) {
        TreeNode tp = t.parent, tl = t.left, tr = t.right,
            tb = t.prev, tn = (TreeNode)t.next;
        // t的前一個節(jié)點的后一個節(jié)點應(yīng)為t
        if (tb != null && tb.next != t)
            return false;
        // tn的后一個節(jié)點的前一個節(jié)點應(yīng)為t
        if (tn != null && tn.prev != t)
            return false;
        // t的父節(jié)點的左子節(jié)點或右子節(jié)點應(yīng)為t
        if (tp != null && t != tp.left && t != tp.right)
            return false;
        // t的左子節(jié)點的父節(jié)點應(yīng)為t并且 t的左子節(jié)點hash值小于t的hash值
        if (tl != null && (tl.parent != t || tl.hash > t.hash))
            return false;
        // t的右子節(jié)點的父節(jié)點應(yīng)為t并且 t的右子節(jié)點hash值大于t的hash值
        if (tr != null && (tr.parent != t || tr.hash < t.hash))
            return false;
        // t和t的子節(jié)點不能同時是紅色，紅黑樹特性
        if (t.red && tl != null && tl.red && tr != null && tr.red)
            return false;
        // 左子節(jié)點遞歸檢查
        if (tl != null && !checkInvariants(tl))
            return false;
        // 右子節(jié)點遞歸檢查
        if (tr != null && !checkInvariants(tr))
            return false;
        return true;
    }
總結(jié)
至此，關(guān)于TreeNode的代碼講解部分已經(jīng)完成，類似的源碼TreeMap等使用紅黑樹結(jié)構(gòu)的類基本操作都是類似源碼，可以自行查看，重要的部分在于插入和刪除是如何做到的，在之后如何進行自平衡操作的，希望對各位讀者有所幫助