专题一 HashMap底层数据结构（二）

最近加班比较严重，累-_- 今天到家就来继续写，不能半途而废，希望未来的我们会感谢现在努力拼搏的我们！

继续，其实JDK8对HashMap主要做了以下几点改动：
1、底层数据结构新加了红黑数，在链表达到一定长度（8）的时候自动转化为红黑树，提高查询效率
2、put使用尾插法
3、节点使用Node数据结构，实际上还是继承Entry
4、先入值，后扩容
5、resize后节点不会倒置，找到节点移动规律,省去了重新计算hash值的时间

接下来我们来分析下源码：

/**
     * Implements Map.put and related methods.
     *
     * @param hash hash for key
     * @param key the key
     * @param value the value to put
     * @param onlyIfAbsent if true, don't change existing value
     * @param evict if false, the table is in creation mode.
     * @return previous value, or null if none
     */
    final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        //Entry改为Node
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
    //  没有初始化table大小的前提下，先扩容resize（）（开辟一块空间）
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
      // i = (n - 1) & hash ：计算出数组的位置，并判断当前位置没有人说明我是最先来的，哈哈哈
      // 创建新的节点node
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
    //如果计算出的数组位置有数据了，name
        else {
            Node<K,V> e; K k;
            // 判断当前占着头节点位置的是否就是和我长的一样
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
            //判断是不是数节点，就是想看看这个数组位置上是挂着链表还是树。。。。兴趣一
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
        //哦，原来挂着链表
            else {
          //for循环的目的：沿着当前位置向下判断
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                  //1、下个节点指向为null,说明当前节点是根节点，然后创建当前位置节点的下一节点（put的元素成为根节点****尾插法*****）
                    if ((e = p.next) == null) {
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                      //链表长度达到TREEIFY_THRESHOLD 临界值8，触发变树指令treeifyBin。。兴趣二（不一定变！）***红黑树***
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
            //2、下一节点就是我嘛，重复插入了
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
          //3、下一节点存在，和我长得又不像，把偏移量px指向下一节点，继续找下一节点的下一节点。。循环呗
                    p = e;
                }
            }

        // 针对第3点 ：key重复，返回原value值
            if (e != null) { // existing mapping for key
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
    //size到负载大小（threshold=0.75*数组长度（默认1<<4 = 16）,扩容
        if (++size > threshold)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

从上面put源码分析可以知道，jdk8对HashMap的改变主要在数据结构的选型方面做了优化，使用尾插法在一定程度上提高了put的效率，选择红黑树提高了查询效率（数据量大时不需要像链表那样从头开始遍历查询）
JDK1.8与JDK1.7的性能对比
HashMap中，如果key经过hash算法得出的数组索引位置全部不相同，即Hash算法非常好，那样的话，getKey方法的时间复杂度就是O(1)，如果Hash算法技术的结果碰撞非常多，假如Hash算极其差，所有的Hash算法结果得出的索引位置一样，那样所有的键值对都集中到一个桶中，或者在一个链表中，或者在一个红黑树中，时间复杂度分别为O(n)和O(lgn)。 鉴于JDK1.8做了多方面的优化，总体性能优于JDK1.7，下面我们从两个方面用例子证明这一点。
感兴趣的同学可以研究下：

兴趣一：如何在红黑树的前提下插入一个新的节点？（红黑树的数据结构原理）

兴趣二：链表在达到默认临界值8的时候是如何转化为红黑树？
这里涉及到红黑树的特性

参考文章：
Java 8系列之重新认识HashMap