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HashMap是底層結構是數組+鏈表，數組是Node(Entry)數組，鏈表是Node組成的鏈表，充分利用了Node的特性。鏈表的頭結點存放在數組中。
put方法的大致思路
- 調用hash(key)方法，根據key對象的hashCode計算出kay的hash，根據hash計算出其在tab數組中的index，將鍵和值放入Node(Entry)中；
- 如果index位置的Node為空，稱為沒碰撞，直接Node放入數組中；
- 如果碰撞（index位置存在Node），如果key已經存在，替換old value（先跟頭結點比較，key不相等時，循環鏈表比較），否則將Node鏈接到鏈表最后。
- 如果碰撞導致鏈表的長度大于等于7，將鏈表的結構轉換為紅黑樹。
- 如果bucket存放的current capacity（當前容量）超過容量的load factor（0.75），就resize，容量擴大為兩倍。
源碼
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
static final int hash(Object key) {
int h;
//使用16位無符號右位移(>>>)異或(^)混合生成一個hash，替代key的hashCode，hash混合hashCode的高位和低位，以此來加大低位的隨機性，用于減少碰撞。
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
/**
* @param onlyIfAbsent 如果為true，不改變已經存在的value
* @param evict 如果為false, 該表處于創建模式。
* @return 先前的值, 或者為null如果沒有
*/
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; //存放鏈表頭結點的數組，數組的每個元素相當于一個桶，好像這個鏈表就存放于一個元素的空間中
Node<K,V> p; //存放于數組i處的（頭）節點
int n；//數組tab的長度
int i; //數組tab的下標值
//剛開始table是null或空的時候，調用resize()方法，初始化一個長度為16的tab
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
//用(n - 1) & hash計算出插入點在數組的下標。如果插入點為null，將此節點存放于此。（&為長運算符，使用在計算boolean表達式時，會強制計算&兩邊的算式。此處用作位運算，即將n-1及hash均轉為二進制數，相加，同為1則結果為1，否則為0，結果始終在[0,n-1]）
//（第2個key跟第1個key相同時，必定hash值相同，index也相同）
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);//鍵值對的next為空
//否則就會發生碰撞
else {
Node<K,V> e; //相當于一個temp，一個暫時存放鍵值對的節點
K k; //一個temp，暫時存放key的值
//跟數組頭結點p比較，如果key的hash值相等，key對象也相等。為什么要兩者都滿足，因為根據不同key對象的hashCode計算出來的hash可能相等，所以還需要通過比較引用("==")或者比較對象("equals")的方式判斷。
//你可能要說那可以直接比較key對象就行，因為key相同，hash肯定相同。我們根據hash不同（p.hash == hash為false），可以判斷出不是同一個key，我們知道符號"&&"有短路功能，所以整體為false，不用每次都去比較key，提高了效率。
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;//我們將數組的頭結點p賦給e，用于更改頭結點的value
//我們可以從下一個else中知道，一個桶只能存放8個節點，大于八個將轉成紅黑樹存儲。根據桶中的Entry數，判斷p的類型是否是TreeNode類的實例
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);//如果是，使用putTreeVal方法插入Entry
//碰撞后，滿足與桶中的第一個entry不等，且此時桶中Entry小于等于8個
else {
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {//沒有條件，通過break跳出循環
if ((e = p.next) == null) {//當p后沒有節點時滿足條件，此時桶中就一個Entry；或者此時p為桶中最后一個Entry
p.next = newNode(hash, key, value, null);//新建Entry鏈接上，此時e為null
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st//當桶中存放第8個元素時，將鏈表轉換成紅黑樹。
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
//上面的if判斷是否跟桶中的第一個Entry相等，而這個if是依次跟桶中的Entry比較
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;//如果此時桶中有多個Entry,執行完兩個if后還沒跳出循環,e=p.next,相當于p=p.next.繼續循環.這個else最重要的一點是要理解---利用e,依次比較桶中的Entry.
}
}
if (e != null) { // existing mapping for key//e不等于null的條件是桶中存在相同的Entry提前跳出循環
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)//onlyIfAbsent默認為false,oldValue可以為null
e.value = value;//替換value
afterNodeAccess(e);//LinkedHashMap繼承HashMap,此方法在LinkedHashMap中被重寫.在這里沒什么用,但是在LinkedHashMap中此處調用此方法移動節點到最后.
return oldValue;//存在相同Entry時返回oldValue.我原來使用put方法時沒想到還有返回值,所以還是要看看源碼
}
}
//HashMap繼承Serializable,當HashMap被序列化時,transient變量不會被序列化
++modCount;//（當前元素的格式）modCout是transient變量
//size也是transient變量，指Map中包含的鍵值對的數量。threshold默認為16*0.75
if (++size > threshold)//如果數組中的Entry大于等于length*0.75
resize();//調用resize方法將tab數組擴大為兩倍
afterNodeInsertion(evict);//LinkedHashMap繼承HashMap，此方法在LinkedHashMap中被重寫.
return null;//默認返回空
}
測試代碼
public static void main(String[] args) {
HashMap<String, String> map = new HashMap<>();
for (int i = 0; i <= 20; i++) {
String key = "key" + i;
String value = "value" + i;
map.put(key, value);
}
for (int i = 10; i <= 20; i++) {
String key = "key" + i;
String value = "value" + i + 1;
map.put(key, value);
}
for (int i = 0; i <= 20; i++) {
String key = "key" + i + 1;
String value = "value" + i + 1;
map.put(key, value);
}
}
