java中hashmap实现原理（java中HashMap的设计精妙在哪？）
摘要：本文结合图解和问题 ，教你一次性搞定HashMap
本文分享自华为云社区《java中HashMap的设计精妙在哪？用图解和几个问题教你一次性搞定HashMap》 ，作者：breakDawn 。
HashMap核心原理
HashMap完整的put过程
以下是对上图的详细解释：
首先 ，要获取key的哈希值 。
如果为空 ，就统一是0
否则 ，调用对象的.hashCode()方法 ，接着再与自己的右移16位进行异或 ，以便充分利用高位信息 。 接着判断内部node数组是否为空 ，如果是 ，先进行初始化扩容 。默认为16 。 根据(n-1)&hash值 ，获取哈希表索引位置 。 哈希表的node数组中 ，存放的是每组链表的头节点 。
先检查头节点是否和自己要存放的key完全匹配 （hash值相同 ，key值相同 ，先hash再key ，是因为hash的判断简单 ，key的equals判断可能会复杂） 。如果匹配 ，得到需要替换的节点 。 头节点和自己要放的key不匹配 ，则判断一下这个头节点是否是红黑树节点 ，如果是 ，说明已经升级成红黑树了 ，调用putTree插入到红黑树中 。 如果不是红黑树 ， 那就是遍历链表 ，完全匹配就得到需要替换的节点 。如果到尾部了 ，也没匹配的 ，则插入新节点 。 如果前面找到了要替换的节点 ，则判断一下是否可以替换（是否没要求putIfAbsent ，或者value为null） ，是就替换 ，不是就结束 如果前面是插入了新节点 ，非替换 ， 则要modCount++（方便迭代器确认map是否更新） ， 同时++size ， 然后和扩容阈值做判断 ， 如果太大 ，就resize进行扩容hashMap的扩容过程 ，java7和8扩容的区别
java7：
当resize时 ，新建一个数组newTable 遍历原table中的每个链表和节点 ，重新hash ，找到新的位置放入 放入的方式是头插法 ，即始终插在链表的头节点 。java8:
不再每个点rehash放置 ，而是最高位是0则坐标不变 ，最高位是1则坐标变为“10000+原坐标 ” ，即“原长度+原坐标. 避免了频繁的哈希计算和搬移过程 。 使用尾插法在链表上插入节点 桶内元素超过8个 ，链表转成红黑树为什么java8要改成尾插法？
A:多线程时 ，java7的map-put可能造成死循环 。
A线程扩容到那一半 ， 还处在遍历链表做头插法搬移的过程时 ，存了2个局部变量 ，当前链点now指向a ， next指向b ，正准备搬移（a->b->c这样的链表 ，a是头节点）B线程则同时完成线程扩容 ，但是map里都是引用 ，浅拷贝 ，** 因为是头插法 ， 会导致顺序变化** ， 原本a->b->c 变成了c->b->a 。
因此A恢复时 ， 链点还是a ，next还是b ， 于是往下走到了b ， 取bbs的next时 ，已经变成了a ， 于是发生了a->b->a的循环
导致后续操作的next都是错误操作 ，引发环形指针 。java8里改成尾插法 ，这样做resize时 ，a->b->c 如果仍然哈希到同一个节点 ， 顺序是不会发生变化的 。
虽然解决了死循环问题 ， 但java8的hashMap仍然是线程不安全的 ，为什么？
A:因为缺乏同步 ，导致同节点发生哈希碰撞时 ，if条件的判断都可能是有问题的 ，导致本该插在链表头节点后面的 ，结果直接作为链表头覆盖到数组上了 。
具体到底满足什么情况 ，才会resize扩容呢？
A:HashMap负载因子 LoadFactor ，默认值为0.75f 。
衡量HashMap是否进行Resize的条件如下：
HashMap.Size >= Capacity * LoadFactor另一种情况 。JDK1.8源码中 ，执行树形化之前 ，会先检查数组长度 ，如果长度小于64 ，则对数组进行扩容 ，而不是进行树形化
扩容后 ，capacity扩容多少倍呢？为什么
A:哈希表每次扩容是两倍 。
初始长度为2的幂次方 ，随后以2倍扩容的方式扩容 ，元素在新表中的位置要么不动 ，要么有规律的出现在新表中（二的幂次方偏移量） ，这样会使扩容的效率大大提高 。
另外 ，hashmap采用二倍扩容还有另外一个好处：可以使元素均匀的散布hashmap中 ，减少hash碰撞 。点击关注 ，第一时间了解华为云新鲜技术~
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