概述

Hashmap繼承于AbstractMap，實現(xiàn)了Map、Cloneable、Java.io.Serializable接口。它的key、value都可以為null，映射不是有序的。Hashmap不是同步的，如果想要線程安全的HashMap，可以通過Collections類的靜態(tài)方法synchronizedMap獲得線程安全的HashMap。

Map map = Collections.synchronizedMap(new HashMap());

HashMap 中兩個重要的參數(shù)：“初始容量” 和 “加載因子”。

容量： 是哈希表中桶的數(shù)量，初始容量 只是哈希表在創(chuàng)建時的容量

加載因子： 是哈希表在其容量自動增加之前可以達到多滿的一種尺度（默認0.75）。
當(dāng)哈希表中的條目數(shù)超出了加載因子與當(dāng)前容量的乘積時，則要對該哈希表進行 rehash 操作（即重建內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，桶數(shù)Ｘ２）。
加載因子越大,填滿的元素越多,好處是,空間利用率高了,但:沖突的機會加大了.反之,加載因子越小,填滿的元素越少, 好處是:沖突的機會減小了,但:空間浪費多了.

HashMap數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

Hashmap本質(zhì)是數(shù)組加鏈表。通過key的hashCode來計算hash值的，只要hashCode相同，計算出來的hash值就一樣，然后再計算出數(shù)組下標(biāo)，如果多個key對應(yīng)到同一個下標(biāo)，就用鏈表串起來，新插入的在前面。

先來看看HashMap中Entry類的代碼：

static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
    final K key;
    V value;
    // 指向下一個節(jié)點
    Entry<K,V> next;
    final int hash;
    // 構(gòu)造函數(shù)。
    // 輸入?yún)?shù)包括"哈希值(h)", "鍵(k)", "值(v)", "下一節(jié)點(n)"
    Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) {
        value = v;
        next = n;
        key = k;
        hash = h;
    }
    public final K getKey() {
        return key;
    }
    public final V getValue() {
        return value;
    }
    public final V setValue(V newValue) {
        V oldValue = value;
        value = newValue;
        return oldValue;
    }
    // 判斷兩個Entry是否相等
    // 若兩個Entry的“key”和“value”都相等，則返回true。
    // 否則，返回false
    public final boolean equals(Object o) {
        if (!(o instanceof Map.Entry))
            return false;
        Map.Entry e = (Map.Entry)o;
        Object k1 = getKey();
        Object k2 = e.getKey();
        if (k1 == k2 || (k1 != null && k1.equals(k2))) {
            Object v1 = getValue();
            Object v2 = e.getValue();
            if (v1 == v2 || (v1 != null && v1.equals(v2)))
                return true;
        }
        return false;
    }
    // 實現(xiàn)hashCode()
    public final int hashCode() {
        return (key==null   ? 0 : key.hashCode()) ^
               (value==null ? 0 : value.hashCode());
    }
    public final String toString() {
        return getKey() + "=" + getValue();
    }
    // 當(dāng)向HashMap中添加元素時，繪調(diào)用recordAccess()。
    // 這里不做任何處理
    void recordAccess(HashMap<K,V> m) {
    }
    // 當(dāng)從HashMap中刪除元素時，繪調(diào)用recordRemoval()。
    // 這里不做任何處理
    void recordRemoval(HashMap<K,V> m) {
    }
}

可以看出HashMap就是一個Entry數(shù)組，Entry對象中包含了鍵和值兩個屬性。

HashMap源碼分析

HashMap共有4個構(gòu)造函數(shù),如下：

• HashMap() 構(gòu)造一個具有默認初始容量 (16) 和默認加載因子 (0.75) 的空 HashMap。
• HashMap(int initialCapacity) 構(gòu)造一個帶指定初始容量和默認加載因子 (0.75) 的空 HashMap。
• HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) 構(gòu)造一個帶指定初始容量和加載因子的空
  HashMap。
• HashMap(Map<　 extends K, extends V> m) 構(gòu)造一個映射關(guān)系與指定 Map 相同的新 HashMap。

HashMap提供的API方法：

• void clear() 從此映射中移除所有映射關(guān)系。
• Object clone() 返回此 HashMap 實例的淺表副本：并不復(fù)制鍵和值本身。
• boolean containsKey(Object key) 如果此映射包含對于指定鍵的映射關(guān)系，則返回 true。
• boolean containsValue(Object value) 如果此映射將一個或多個鍵映射到指定值，則返回 true。
• Set entrySet() 返回此映射所包含的映射關(guān)系的 Set＜Map.Entry＞ 視圖。
• V get(Object key) 返回指定鍵所映射的值；如果對于該鍵來說，此映射不包含任何映射關(guān)系，則返回 null。
• boolean isEmpty() 如果此映射不包含鍵-值映射關(guān)系，則返回 true。
• Set keySet() 返回此映射中所包含的鍵的 Set＜Ｋ＞ 視圖。
• V put(K key, V value) 在此映射中關(guān)聯(lián)指定值與指定鍵。
• void　 putAll(Map< extends K, extends V> m)
  將指定映射的所有映射關(guān)系復(fù)制到此映射中，這些映射關(guān)系將替換此映射目前針對指定映射中所有鍵的所有映射關(guān)系。
• V remove(Object key) 從此映射中移除指定鍵的映射關(guān)系（如果存在）。
• int 　size() 返回此映射中的鍵-值映射關(guān)系數(shù)。
• Collection values() 返回此映射所包含的值的 Collection 視圖。

HashMap源碼：

package java.util;
import java.io.*;
public class HashMap<K,V>     extends AbstractMap<K,V>     implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable {
    //  默認的初始容量（容量為HashMap中桶的數(shù)目）是16，且實際容量必須是2的整數(shù)次冪。 
    static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;

    // 最大容量（必須是2的冪且小于2的30次方，傳入容量過大將被這個值替換）
    static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

    // 默認加載因子
    static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

    // 存儲數(shù)據(jù)的Entry數(shù)組，長度是2的冪。
    // HashMap是采用拉鏈法實現(xiàn)的，每一個Entry本質(zhì)上是一個單向鏈表
    transient Entry[] table;

    // HashMap的大小，它是HashMap保存的鍵值對的數(shù)量
    transient int size;

    // HashMap的閾值，用于判斷是否需要調(diào)整HashMap的容量（threshold = 容量*加載因子）
    int threshold;

    // 加載因子實際大小
    final float loadFactor;

    // HashMap被改變的次數(shù)
    transient volatile int modCount;

    // 指定“容量大小”和“加載因子”的構(gòu)造函數(shù)
    public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
                                               initialCapacity);
        // HashMap的最大容量只能是MAXIMUM_CAPACITY
        if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
            initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
        if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
            throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
                                               loadFactor);
        // 找出“大于initialCapacity”的最小的2的冪
        int capacity = 1;
        while (capacity < initialCapacity)
            capacity <<= 1;
        // 設(shè)置“加載因子”
        this.loadFactor = loadFactor;
        // 設(shè)置“HashMap閾值”，當(dāng)HashMap中存儲數(shù)據(jù)的數(shù)量達到threshold時，就需要將HashMap的容量加倍。
        threshold = (int)(capacity * loadFactor);
        // 創(chuàng)建Entry數(shù)組，用來保存數(shù)據(jù)
        table = new Entry[capacity];
        init();
    }

    // 指定“容量大小”的構(gòu)造函數(shù)
    public HashMap(int initialCapacity) {
        this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
    }

    // 默認構(gòu)造函數(shù)。
    public HashMap() {
        // 設(shè)置“加載因子”
        this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
        // 設(shè)置“HashMap閾值”，當(dāng)HashMap中存儲數(shù)據(jù)的數(shù)量達到threshold時，就需要將HashMap的容量加倍。
        threshold = (int)(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY * DEFAULT_LOAD_FACTOR);
        // 創(chuàng)建Entry數(shù)組，用來保存數(shù)據(jù)
        table = new Entry[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
        init();
    }

    // 包含“子Map”的構(gòu)造函數(shù)
    public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
        this(Math.max((int) (m.size() / DEFAULT_LOAD_FACTOR) + 1,
                      DEFAULT_INITIAL_CAPACITY), DEFAULT_LOAD_FACTOR);
        // 將m中的全部元素逐個添加到HashMap中
        putAllForCreate(m);
    }

    static int hash(int h) {
        h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
        return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
    }

    // 返回索引值
    // h & (length-1)保證返回值的小于length
    static int indexFor(int h, int length) {
        return h & (length-1);
    }

    public int size() {
        return size;
    }

    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    // 獲取key對應(yīng)的value
    public V get(Object key) {
        if (key == null)
            return getForNullKey();
        // 獲取key的hash值
        int hash = hash(key.hashCode());
        // 在“該hash值對應(yīng)的鏈表”上查找“鍵值等于key”的元素
        for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];
             e != null;
             e = e.next) {
            Object k;
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))
                return e.value;
        }
        return null;
    }

    // 獲取“key為null”的元素的值
    // HashMap將“key為null”的元素存儲在table[0]位置！
    private V getForNullKey() {
        for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {
            if (e.key == null)
                return e.value;
        }
        return null;
    }

    // HashMap是否包含key
    public boolean containsKey(Object key) {
        return getEntry(key) != null;
    }

    // 返回“鍵為key”的鍵值對
    final Entry<K,V> getEntry(Object key) {
        // 獲取哈希值
        // HashMap將“key為null”的元素存儲在table[0]位置，“key不為null”的則調(diào)用hash()計算哈希值
        int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());
        // 在“該hash值對應(yīng)的鏈表”上查找“鍵值等于key”的元素
        for (Entry<K,V> 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;
    }

    // 將“key-value”添加到HashMap中
    public V put(K key, V value) {
        // 若“key為null”，則將該鍵值對添加到table[0]中。
        if (key == null)
            return putForNullKey(value);
        // 若“key不為null”，則計算該key的哈希值，然后將其添加到該哈希值對應(yīng)的鏈表中。
        int hash = hash(key.hashCode());
        int i = indexFor(hash, table.length);
        for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
            Object k;
            // 若“該key”對應(yīng)的鍵值對已經(jīng)存在，則用新的value取代舊的value。然后退出！
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
                V oldValue = e.value;
                e.value = value;
                e.recordAccess(this);
                return oldValue;
            }
        }
        // 若“該key”對應(yīng)的鍵值對不存在，則將“key-value”添加到table中
        modCount++;
        addEntry(hash, key, value, i);
        return null;
    }

    // putForNullKey()的作用是將“key為null”鍵值對添加到table[0]位置
    private V putForNullKey(V value) {
        for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {
            if (e.key == null) {
                V oldValue = e.value;
                e.value = value;
                e.recordAccess(this);
                return oldValue;
            }
        }
        // 這里的完全不會被執(zhí)行到!
        modCount++;
        addEntry(0, null, value, 0);
        return null;
    }

    // 創(chuàng)建HashMap對應(yīng)的“添加方法”，
    // 它和put()不同。putForCreate()是內(nèi)部方法，它被構(gòu)造函數(shù)等調(diào)用，用來創(chuàng)建HashMap
    // 而put()是對外提供的往HashMap中添加元素的方法。
    private void putForCreate(K key, V value) {
        int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());
        int i = indexFor(hash, table.length);
        // 若該HashMap表中存在“鍵值等于key”的元素，則替換該元素的value值
        for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
            Object k;
            if (e.hash == hash &&
                ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {
                e.value = value;
                return;
            }
        }
        // 若該HashMap表中不存在“鍵值等于key”的元素，則將該key-value添加到HashMap中
        createEntry(hash, key, value, i);
    }

    // 將“m”中的全部元素都添加到HashMap中。
    // 該方法被內(nèi)部的構(gòu)造HashMap的方法所調(diào)用。
    private void putAllForCreate(Map<? extends K, ? extends V> m) {
        // 利用迭代器將元素逐個添加到HashMap中
        for (Iterator<? extends Map.Entry<? extends K, ? extends V>> i = m.entrySet().iterator(); i.hasNext(); ) {
            Map.Entry<? extends K, ? extends V> e = i.next();
            putForCreate(e.getKey(), e.getValue());
        }
    }

    // 重新調(diào)整HashMap的大小，newCapacity是調(diào)整后的單位
    void resize(int newCapacity) {
        Entry[] oldTable = table;
        int oldCapacity = oldTable.length;
        if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
            threshold = Integer.MAX_VALUE;
            return;
        }
        // 新建一個HashMap，將“舊HashMap”的全部元素添加到“新HashMap”中，
        // 然后，將“新HashMap”賦值給“舊HashMap”。
        Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];
        transfer(newTable);
        table = newTable;
        threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);
    }

    // 將HashMap中的全部元素都添加到newTable中
    void transfer(Entry[] newTable) {
        Entry[] src = table;
        int newCapacity = newTable.length;
        for (int j = 0; j < src.length; j++) {
            Entry<K,V> e = src[j];
            if (e != null) {
                src[j] = null;
                do {
                    Entry<K,V> next = e.next;
                    int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
                    e.next = newTable[i];
                    newTable[i] = e;
                    e = next;
                } while (e != null);
            }
        }
    }

    // 將"m"的全部元素都添加到HashMap中
    public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) {
        // 有效性判斷
        int numKeysToBeAdded = m.size();
        if (numKeysToBeAdded == 0)
            return;
        // 計算容量是否足夠，
        // 若“當(dāng)前實際容量 < 需要的容量”，則將容量x2。
        if (numKeysToBeAdded > threshold) {
            int targetCapacity = (int)(numKeysToBeAdded / loadFactor + 1);
            if (targetCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
                targetCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
            int newCapacity = table.length;
            while (newCapacity < targetCapacity)
                newCapacity <<= 1;
            if (newCapacity > table.length)
                resize(newCapacity);
        }
        // 通過迭代器，將“m”中的元素逐個添加到HashMap中。
        for (Iterator<? extends Map.Entry<? extends K, ? extends V>> i = m.entrySet().iterator(); i.hasNext(); ) {
            Map.Entry<? extends K, ? extends V> e = i.next();
            put(e.getKey(), e.getValue());
        }
    }

    // 刪除“鍵為key”元素
    public V remove(Object key) {
        Entry<K,V> e = removeEntryForKey(key);
        return (e == null ? null : e.value);
    }

    // 刪除“鍵為key”的元素
    final Entry<K,V> removeEntryForKey(Object key) {
        // 獲取哈希值。若key為null，則哈希值為0；否則調(diào)用hash()進行計算
        int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());
        int i = indexFor(hash, table.length);
        Entry<K,V> prev = table[i];
        Entry<K,V> e = prev;
        // 刪除鏈表中“鍵為key”的元素
        // 本質(zhì)是“刪除單向鏈表中的節(jié)點”
        while (e != null) {
            Entry<K,V> next = e.next;
            Object k;
            if (e.hash == hash &&
                ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {
                modCount++;
                size--;
                if (prev == e)
                    table[i] = next;
                else
                    prev.next = next;
                e.recordRemoval(this);
                return e;
            }
            prev = e;
            e = next;
        }
        return e;
    }

    // 刪除“鍵值對”
    final Entry<K,V> removeMapping(Object o) {
        if (!(o instanceof Map.Entry))
            return null;
        Map.Entry<K,V> entry = (Map.Entry<K,V>) o;
        Object key = entry.getKey();
        int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());
        int i = indexFor(hash, table.length);
        Entry<K,V> prev = table[i];
        Entry<K,V> e = prev;
        // 刪除鏈表中的“鍵值對e”
        // 本質(zhì)是“刪除單向鏈表中的節(jié)點”
        while (e != null) {
            Entry<K,V> next = e.next;
            if (e.hash == hash && e.equals(entry)) {
                modCount++;
                size--;
                if (prev == e)
                    table[i] = next;
                else
                    prev.next = next;
                e.recordRemoval(this);
                return e;
            }
            prev = e;
            e = next;
        }
        return e;
    }

    // 清空HashMap，將所有的元素設(shè)為null
    public void clear() {
        modCount++;
        Entry[] tab = table;
        for (int i = 0; i < tab.length; i++)
            tab[i] = null;
        size = 0;
    }

    // 是否包含“值為value”的元素
    public boolean containsValue(Object value) {
    // 若“value為null”，則調(diào)用containsNullValue()查找
    if (value == null)
            return containsNullValue();
    // 若“value不為null”，則查找HashMap中是否有值為value的節(jié)點。
    Entry[] tab = table;
        for (int i = 0; i < tab.length ; i++)
            for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next)
                if (value.equals(e.value))
                    return true;
    return false;
    }

    // 是否包含null值
    private boolean containsNullValue() {
    Entry[] tab = table;
        for (int i = 0; i < tab.length ; i++)
            for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next)
                if (e.value == null)
                    return true;
    return false;
    }

    // 克隆一個HashMap，并返回Object對象
    public Object clone() {
        HashMap<K,V> result = null;
        try {
            result = (HashMap<K,V>)super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            // assert false;
        }
        result.table = new Entry[table.length];
        result.entrySet = null;
        result.modCount = 0;
        result.size = 0;
        result.init();
        // 調(diào)用putAllForCreate()將全部元素添加到HashMap中
        result.putAllForCreate(this);
        return result;
    }

    // Entry是單向鏈表。
    // 它是 “HashMap鏈?zhǔn)酱鎯Ψ?rdquo;對應(yīng)的鏈表。
    // 它實現(xiàn)了Map.Entry 接口，即實現(xiàn)getKey(), getValue(), setValue(V value), equals(Object o), hashCode()這些函數(shù)
    static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final K key;
        V value;
        // 指向下一個節(jié)點
        Entry<K,V> next;
        final int hash;
        // 構(gòu)造函數(shù)。
        // 輸入?yún)?shù)包括"哈希值(h)", "鍵(k)", "值(v)", "下一節(jié)點(n)"
        Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) {
            value = v;
            next = n;
            key = k;
            hash = h;
        }
        public final K getKey() {
            return key;
        }
        public final V getValue() {
            return value;
        }
        public final V setValue(V newValue) {
            V oldValue = value;
            value = newValue;
            return oldValue;
        }
        // 判斷兩個Entry是否相等
        // 若兩個Entry的“key”和“value”都相等，則返回true。
        // 否則，返回false
        public final boolean equals(Object o) {
            if (!(o instanceof Map.Entry))
                return false;
            Map.Entry e = (Map.Entry)o;
            Object k1 = getKey();
            Object k2 = e.getKey();
            if (k1 == k2 || (k1 != null && k1.equals(k2))) {
                Object v1 = getValue();
                Object v2 = e.getValue();
                if (v1 == v2 || (v1 != null && v1.equals(v2)))
                    return true;
            }
            return false;
        }
        // 實現(xiàn)hashCode()
        public final int hashCode() {
            return (key==null   ? 0 : key.hashCode()) ^
                   (value==null ? 0 : value.hashCode());
        }
        public final String toString() {
            return getKey() + "=" + getValue();
        }
        // 當(dāng)向HashMap中添加元素時，繪調(diào)用recordAccess()。
        // 這里不做任何處理
        void recordAccess(HashMap<K,V> m) {
        }
        // 當(dāng)從HashMap中刪除元素時，繪調(diào)用recordRemoval()。
        // 這里不做任何處理
        void recordRemoval(HashMap<K,V> m) {
        }
    }

    // 新增Entry。將“key-value”插入指定位置，bucketIndex是位置索引。
    void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
        // 保存“bucketIndex”位置的值到“e”中
        Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
        // 設(shè)置“bucketIndex”位置的元素為“新Entry”，
        // 設(shè)置“e”為“新Entry的下一個節(jié)點”
        table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);
        // 若HashMap的實際大小 不小于 “閾值”，則調(diào)整HashMap的大小
        if (size++ >= threshold)
            resize(2 * table.length);
    }

    // 創(chuàng)建Entry。將“key-value”插入指定位置，bucketIndex是位置索引。
    // 它和addEntry的區(qū)別是：
    // (01) addEntry()一般用在 新增Entry可能導(dǎo)致“HashMap的實際容量”超過“閾值”的情況下。
    //   例如，我們新建一個HashMap，然后不斷通過put()向HashMap中添加元素；
    // put()是通過addEntry()新增Entry的。
    //   在這種情況下，我們不知道何時“HashMap的實際容量”會超過“閾值”；
    //   因此，需要調(diào)用addEntry()
    // (02) createEntry() 一般用在 新增Entry不會導(dǎo)致“HashMap的實際容量”超過“閾值”的情況下。
    //   例如，我們調(diào)用HashMap“帶有Map”的構(gòu)造函數(shù)，它繪將Map的全部元素添加到HashMap中；
    // 但在添加之前，我們已經(jīng)計算好“HashMap的容量和閾值”。也就是，可以確定“即使將Map中
    // 的全部元素添加到HashMap中，都不會超過HashMap的閾值”。
    //   此時，調(diào)用createEntry()即可。
    void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
        // 保存“bucketIndex”位置的值到“e”中
        Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
        // 設(shè)置“bucketIndex”位置的元素為“新Entry”，
        // 設(shè)置“e”為“新Entry的下一個節(jié)點”
        table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);
        size++;
    }

    // HashIterator是HashMap迭代器的抽象出來的父類，實現(xiàn)了公共了函數(shù)。
    // 它包含“key迭代器(KeyIterator)”、“Value迭代器(ValueIterator)”和“Entry迭代器(EntryIterator)”3個子類。
    private abstract class HashIterator<E> implements Iterator<E> {
        // 下一個元素
        Entry<K,V> next;
        // expectedModCount用于實現(xiàn)fast-fail機制。
        int expectedModCount;
        // 當(dāng)前索引
        int index;
        // 當(dāng)前元素
        Entry<K,V> current;
        HashIterator() {
            expectedModCount = modCount;
            if (size > 0) { // advance to first entry
                Entry[] t = table;
                // 將next指向table中第一個不為null的元素。
                // 這里利用了index的初始值為0，從0開始依次向后遍歷，直到找到不為null的元素就退出循環(huán)。
                while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)

            }
        }
        public final boolean hasNext() {
            return next != null;
        }
        // 獲取下一個元素
        final Entry<K,V> nextEntry() {
            if (modCount != expectedModCount)
                throw new ConcurrentModificationException();
            Entry<K,V> e = next;
            if (e == null)
                throw new NoSuchElementException();
            // 注意?。?！
            // 一個Entry就是一個單向鏈表
            // 若該Entry的下一個節(jié)點不為空，就將next指向下一個節(jié)點;
            // 否則，將next指向下一個鏈表(也是下一個Entry)的不為null的節(jié)點。
            if ((next = e.next) == null) {
                Entry[] t = table;
                while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)

            }
            current = e;
            return e;
        }
        // 刪除當(dāng)前元素
        public void remove() {
            if (current == null)
                throw new IllegalStateException();
            if (modCount != expectedModCount)
                throw new ConcurrentModificationException();
            Object k = current.key;
            current = null;
            HashMap.this.removeEntryForKey(k);
            expectedModCount = modCount;
        }
    }
    // value的迭代器
    private final class ValueIterator extends HashIterator<V> {
        public V next() {
            return nextEntry().value;
        }
    }
    // key的迭代器
    private final class KeyIterator extends HashIterator<K> {
        public K next() {
            return nextEntry().getKey();
        }
    }
    // Entry的迭代器
    private final class EntryIterator extends HashIterator<Map.Entry<K,V>> {
        public Map.Entry<K,V> next() {
            return nextEntry();
        }
    }
    // 返回一個“key迭代器”
    Iterator<K> newKeyIterator()   {
        return new KeyIterator();
    }
    // 返回一個“value迭代器”
    Iterator<V> newValueIterator()   {
        return new ValueIterator();
    }
    // 返回一個“entry迭代器”
    Iterator<Map.Entry<K,V>> newEntryIterator()   {
        return new EntryIterator();
    }
    // HashMap的Entry對應(yīng)的集合
    private transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet = null;
    // 返回“key的集合”，實際上返回一個“KeySet對象”
    public Set<K> keySet() {
        Set<K> ks = keySet;
        return (ks != null ? ks : (keySet = new KeySet()));
    }
    // Key對應(yīng)的集合
    // KeySet繼承于AbstractSet，說明該集合中沒有重復(fù)的Key。
    private final class KeySet extends AbstractSet<K> {
        public Iterator<K> iterator() {
            return newKeyIterator();
        }
        public int size() {
            return size;
        }
        public boolean contains(Object o) {
            return containsKey(o);
        }
        public boolean remove(Object o) {
            return HashMap.this.removeEntryForKey(o) != null;
        }
        public void clear() {
            HashMap.this.clear();
        }
    }
    // 返回“value集合”，實際上返回的是一個Values對象
    public Collection<V> values() {
        Collection<V> vs = values;
        return (vs != null ? vs : (values = new Values()));
    }
    // “value集合”
    // Values繼承于AbstractCollection，不同于“KeySet繼承于AbstractSet”，
    // Values中的元素能夠重復(fù)。因為不同的key可以指向相同的value。
    private final class Values extends AbstractCollection<V> {
        public Iterator<V> iterator() {
            return newValueIterator();
        }
        public int size() {
            return size;
        }
        public boolean contains(Object o) {
            return containsValue(o);
        }
        public void clear() {
            HashMap.this.clear();
        }
    }
    // 返回“HashMap的Entry集合”
    public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {
        return entrySet0();
    }
    // 返回“HashMap的Entry集合”，它實際是返回一個EntrySet對象
    private Set<Map.Entry<K,V>> entrySet0() {
        Set<Map.Entry<K,V>> es = entrySet;
        return es != null ? es : (entrySet = new EntrySet());
    }
    // EntrySet對應(yīng)的集合
    // EntrySet繼承于AbstractSet，說明該集合中沒有重復(fù)的EntrySet。
    private final class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> {
        public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {
            return newEntryIterator();
        }
        public boolean contains(Object o) {
            if (!(o instanceof Map.Entry))
                return false;
            Map.Entry<K,V> e = (Map.Entry<K,V>) o;
            Entry<K,V> candidate = getEntry(e.getKey());
            return candidate != null && candidate.equals(e);
        }
        public boolean remove(Object o) {
            return removeMapping(o) != null;
        }
        public int size() {
            return size;
        }
        public void clear() {
            HashMap.this.clear();
        }
    }
    // java.io.Serializable的寫入函數(shù)
    // 將HashMap的“總的容量，實際容量，所有的Entry”都寫入到輸出流中
    private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)         throws IOException     {
        Iterator<Map.Entry<K,V>> i =
            (size > 0) ? entrySet0().iterator() : null;
        // Write out the threshold, loadfactor, and any hidden stuff
        s.defaultWriteObject();
        // Write out number of buckets
        s.writeInt(table.length);
        // Write out size (number of Mappings)
        s.writeInt(size);
        // Write out keys and values (alternating)
        if (i != null) {
            while (i.hasNext()) {
            Map.Entry<K,V> e = i.next();
            s.writeObject(e.getKey());
            s.writeObject(e.getValue());
            }
        }
    }
    private static final long serialVersionUID = 362498820763181265L;
    // java.io.Serializable的讀取函數(shù)：根據(jù)寫入方式讀出
    // 將HashMap的“總的容量，實際容量，所有的Entry”依次讀出
    private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)          throws IOException, ClassNotFoundException     {
        // Read in the threshold, loadfactor, and any hidden stuff
        s.defaultReadObject();
        // Read in number of buckets and allocate the bucket array;
        int numBuckets = s.readInt();
        table = new Entry[numBuckets];
        init();  // Give subclass a chance to do its thing.
        // Read in size (number of Mappings)
        int size = s.readInt();
        // Read the keys and values, and put the mappings in the HashMap
        for (int i=0; i<size; i++) {
            K key = (K) s.readObject();
            V value = (V) s.readObject();
            putForCreate(key, value);
        }
    }
    // 返回“HashMap總的容量”
    int   capacity()     { return table.length; }
    // 返回“HashMap的加載因子”
    float loadFactor()   { return loadFactor;   }
}

主要代碼分析：

• public V get(Object key）：如果key不為null，則先求的key的hash值，根據(jù)hash值找到在table中的索引，在該索引對應(yīng)的單鏈表中查找是否有鍵值對的key與目標(biāo)key相等，有就返回對應(yīng)的value，沒有則返回null。 　　如果key為null，則直接從哈希表的第一個位置table[0]對應(yīng)的鏈表上查找。記住，key為null的鍵值對永遠都放在以table[0]為頭結(jié)點的鏈表中，當(dāng)然不一定是存放在頭結(jié)點table[0]中。
• public V put(K key, V value)如果key不為null，則同樣先求出key的hash值，根據(jù)hash值得出在table中的索引，而后遍歷對應(yīng)的單鏈表，如果單鏈表中存在與目標(biāo)key相等的鍵值對，則將新的value覆蓋舊的value，并將舊的value返回，如果找不到與目標(biāo)key相等的鍵值對，或者該單鏈表為空，則將該鍵值對插入到改單鏈表的頭結(jié)點位置（每次新插入的節(jié)點都是放在頭結(jié)點的位置），該操作是有addEntry方法實現(xiàn)的，它的源碼如下：

void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
        Entry<K,V> e = table[bucketIndex]; //如果要加入的位置有值，將該位置原先的值設(shè)置為新entry的next,也就是新entry鏈表的下一個節(jié)點
        table[bucketIndex] = new Entry<>(hash, key, value, e);
        if (size++ >= threshold) //如果大于臨界值就擴容
            resize(2 * table.length); //以2的倍數(shù)擴容
    }

參數(shù)bucketIndex就是indexFor函數(shù)計算出來的索引值，第2行代碼是取得數(shù)組中索引為bucketIndex的Entry對象，第3行就是用hash、key、value構(gòu)建一個新的Entry對象放到索引為bucketIndex的位置，并且將該位置原先的對象設(shè)置為新對象的next構(gòu)成鏈表。第4行和第5行就是判斷put后size是否達到了臨界值threshold，如果達到了臨界值就要進行擴容，HashMap擴容是擴為原來的兩倍。

如果key為null，則將其添加到table[0]對應(yīng)的鏈表中，由putForNullKey（）實現(xiàn)。

// putForNullKey()的作用是將“key為null”鍵值對添加到table[0]位置  
    private V putForNullKey(V value) {  
        for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {  
            if (e.key == null) {  
                V oldValue = e.value;  
                e.value = value;  
                e.recordAccess(this);  
                return oldValue;  
            }  
        }  
        // 如果沒有存在key為null的鍵值對，則直接題阿見到table[0]處!  
        modCount++;  
        addEntry(0, null, value, 0);  
        return null;  
    }

涉及到的resize擴容方法：

void resize(int newCapacity) {
        Entry[] oldTable = table;
        int oldCapacity = oldTable.length;
        if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
            threshold = Integer.MAX_VALUE;
            return;
        }

        Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];
        transfer(newTable);//用來將原先table的元素全部移到newTable里面
        table = newTable;  //再將newTable賦值給table
        threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);//重新計算臨界值
    }

它新建了一個HashMap的底層數(shù)組，而后調(diào)用transfer方法，將就HashMap的全部元素添加到新的HashMap中（要重新計算元素在新的數(shù)組中的索引位置）。 　　擴容是需要進行數(shù)組復(fù)制的，非常消耗性能的操作，所以如果我們已經(jīng)預(yù)知HashMap中元素的個數(shù)，那么預(yù)設(shè)元素的個數(shù)能夠有效的提高HashMap的性能。

hash（）

static int hash(int h) {
        h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
        return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
    }

hash值找到對應(yīng)索引

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

HashMap中則通過h&(length-1)的方法來代替取模，同樣實現(xiàn)了均勻的散列，但效率要高很多，這也是HashMap對Hashtable的一個改進。

length為2的整數(shù)次冪的話，h&(length-1)就相當(dāng)于對length取模，這樣便保證了散列的均勻，同時也提升了效率。

說明：length為2的整數(shù)次冪的話，為偶數(shù)，這樣length-1為奇數(shù)，奇數(shù)的最后一位是1，這樣便保證了h&(length-1)的最后一位可能為0，也可能為1（這取決于h的值），即與后的結(jié)果可能為偶數(shù)，也可能為奇數(shù)，這樣便可以保證散列的均勻性，而如果length為奇數(shù)的話，很明顯length-1為偶數(shù)，它的最后一位是0，這樣h&(length-1)的最后一位肯定為0，即只能為偶數(shù)，這樣任何hash值都只會被散列到數(shù)組的偶數(shù)下標(biāo)位置上，這便浪費了近一半的空間。