HashMap原始碼分析（jdk1 8之前）

hashmap在我們的程式設計中，應用非常廣範。那麼hashmap內部到底是怎麼儲存資料呢，我們先來看看下圖。

hashmap是通過維護陣列和鍊錶的方式，來儲存資料。在上圖中x軸是陣列，每個陣列包含乙個鍊錶，通過hash值在查詢陣列的索引和插入資料。

首先，我們會通過new乙個hashmap的方式建立乙個hashmap物件。這時，會建立hashmpa的資料大小。需要注意的是，我們在查詢資料索引時，是通過按位與的方式，所以陣列的大小為2的n次方。

public hashmap(int initialcapacity, float loadfactor)

在上面的**中，我們通過乙個while迴圈，向左移位capacity變數來確定陣列大小。

陣列建立好後，我們會向hashmap中插入資料。插入資料是根據key的hash值來判斷插入的位置。前面提到過，插入的索引是通過二次hash值對陣列長度求餘得到的。

static int indexfor(int h, int length)

那麼二次hash的過程是什麼呢？我們首先會呼叫key.hashcode方法，將得到的值傳入hash方法中，得到二次hash值。

public int hashcode() 
hash = h;
}return h;
}

在這裡有乙個預設規則選擇31，是因為31是乙個奇素數，它在做乘法的時候可以被移位和減法代替，有更好的效能。

static int hash(int h)

二次hash的原因是因為在做位與操作時，總是從低位計算，陣列長度確定的情況下，高位為0。那麼，在hash值大於陣列長度時，高位不會參與運算，會導致資料堆積在乙個陣列上，降低效能。

解決hash衝突的方法有以下幾種：

1.開發位址法

2.再雜湊發

3.鏈位址法（hashmap採用這種方法）

4.建立公共溢位區

hashmap的put方法

public v put(k key, v value) 
}modcount++;
addentry(hash, key, value, i);
return null;
}

插入資料時，會判斷key是否為空，為空則呼叫putfornullkey方法。在該方法中，獲取第乙個陣列的鍊錶，如果該鍊錶中存在某個結點的key值為null，就替換成新結點，並返回舊結點。否則建立乙個新的結點。

private v putfornullkey(v value) 
}modcount++;
addentry(0, null, value, 0);
return null;
}

當key不為null時，根據key值二次hash計算索引。判斷鍊錶中的結點的hash值和key值是否匹配要插入的資料，如果這兩個值都匹配上，說明該鍊錶中存在該結點，則替換這個結點，並返回舊結點。否則，建立乙個新的結點。

在插入資料後，modcount++，這個屬性是被volatile修飾的，那麼該資料改變時，其他執行緒也會看見。在hashmap的迭代過程中，會先將該值賦值，並在後續操作中，先判斷被賦值的數是否等於modcount，不等於則說明其他執行緒修改了modcount，並丟擲異常。

建立乙個新結點的方法如下

void addentry(int hash, k key, v value, int bucketindex)

hashmap的get方法

public v get(object key) 
return null;
}

這這裡，我們需要提醒的是，hashmap是非安全性的，當多執行緒操作時，可能導致死迴圈。如果乙個執行緒在查詢乙個資料時，另外乙個執行緒刪除了該結點，會導致無法查詢到結點，一直迴圈下去。get方法也是根據二次hash的索引值，匹配hash值和key值是否相等，匹配成功返回value。