public class HashMap<K,V> 
         extends AbstractMap<K,V>  
         implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable

/**  
 * Entry类实现了Map.Entry接口 
 * 即 实现了getKey()、getValue()、equals(Object o)和hashCode()等方法 
**/   
static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> { 
    final K key;  // 键 
    V value;  // 值 
    Entry<K,V> next; // 指向下一个节点 ，也是一个Entry对象，从而形成解决hash冲突的单链表 
    int hash;  // hash值 
   
    /**  
     * 构造方法，创建一个Entry  
     * 参数：哈希值h，键值k，值v、下一个节点n  
     */   
    Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) {   
        value = v;   
        next = n;   
        key = k;   
        hash = h;   
    }   
   
    // 返回 与 此项 对应的键 
    public final K getKey() {   
        return key;   
    }   
 
    // 返回 与 此项 对应的值 
    public final V getValue() {   
        return value;   
    }   
   
    public final V setValue(V newValue) {   
        V oldValue = value;   
        value = newValue;   
        return oldValue;   
    }   
     
   /**  
     * equals（） 
     * 作用：判断2个Entry是否相等，必须key和value都相等，才返回true   
     */  
      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;   
    }   
     
    /**  
     * hashCode（）  
     */  
    public final int hashCode() {  
        return Objects.hashCode(getKey()) ^ Objects.hashCode(getValue());   
    }   
   
    public final String toString() {   
        return getKey() + "=" + getValue();   
    }   
   
    /**  
     * 当向HashMap中添加元素时，即调用put(k,v)时，  
     * 对已经在HashMap中k位置进行v的覆盖时，会调用此方法  
     * 此处没做任何处理  
     */   
    void recordAccess(HashMap<K,V> m) {   
    }   
   
    /**  
     * 当从HashMap中删除了一个Entry时，会调用该函数  
     * 此处没做任何处理  
     */   
    void recordRemoval(HashMap<K,V> m) {   
    }  
 
}

V get(Object key); // 获得指定键的值 
V put(K key, V value);  // 添加键值对 
void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m);  // 将指定Map中的键值对 复制到 此Map中 
V remove(Object key);  // 删除该键值对 
 
boolean containsKey(Object key); // 判断是否存在该键的键值对；是 则返回true 
boolean containsValue(Object value);  // 判断是否存在该值的键值对；是 则返回true 
  
Set<K> keySet();  // 单独抽取key序列，将所有key生成一个Set 
Collection<V> values();  // 单独value序列，将所有value生成一个Collection 
 
void clear(); // 清除哈希表中的所有键值对 
int size();  // 返回哈希表中所有 键值对的数量 = 数组中的键值对 + 链表中的键值对 
boolean isEmpty(); // 判断HashMap是否为空；size == 0时 表示为 空 

import java.util.Collection; 
import java.util.HashMap; 
import java.util.Iterator; 
import java.util.Map; 
import java.util.Set; 
 
public class HashMapTest { 
 
    public static void main(String[] args) { 
      /** 
        * 1. 声明1个 HashMap的对象 
        */ 
        Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>(); 
 
      /** 
        * 2. 向HashMap添加数据（成对 放入 键 - 值对） 
        */ 
        map.put("Android", 1); 
        map.put("Java", 2); 
        map.put("iOS", 3); 
        map.put("数据挖掘", 4); 
        map.put("产品经理", 5); 
 
       /** 
        * 3. 获取 HashMap 的某个数据 
        */ 
        System.out.println("key = 产品经理时的值为：" + map.get("产品经理")); 
 
      /** 
        * 4. 获取 HashMap 的全部数据：遍历HashMap 
        * 核心思想： 
        * 步骤1：获得key-value对（Entry） 或 key 或 value的Set集合 
        * 步骤2：遍历上述Set集合(使用for循环 、 迭代器（Iterator）均可) 
        * 方法共有3种：分别针对 key-value对（Entry） 或 key 或 value 
        */ 
 
        // 方法1：获得key-value的Set集合 再遍历 
        System.out.println("方法1"); 
        // 1. 获得key-value对（Entry）的Set集合 
        Set<Map.Entry<String, Integer>> entrySet = map.entrySet(); 
 
        // 2. 遍历Set集合，从而获取key-value 
        // 2.1 通过for循环 
        for(Map.Entry<String, Integer> entry : entrySet){ 
            System.out.print(entry.getKey()); 
            System.out.println(entry.getValue()); 
        } 
        System.out.println("----------"); 
        // 2.2 通过迭代器：先获得key-value对（Entry）的Iterator，再循环遍历 
        Iterator iter1 = entrySet.iterator(); 
        while (iter1.hasNext()) { 
            // 遍历时，需先获取entry，再分别获取key、value 
            Map.Entry entry = (Map.Entry) iter1.next(); 
            System.out.print((String) entry.getKey()); 
            System.out.println((Integer) entry.getValue()); 
        } 
 
 
        // 方法2：获得key的Set集合 再遍历 
        System.out.println("方法2"); 
 
        // 1. 获得key的Set集合 
        Set<String> keySet = map.keySet(); 
 
        // 2. 遍历Set集合，从而获取key，再获取value 
        // 2.1 通过for循环 
        for(String key : keySet){ 
            System.out.print(key); 
            System.out.println(map.get(key)); 
        } 
 
        System.out.println("----------"); 
 
        // 2.2 通过迭代器：先获得key的Iterator，再循环遍历 
        Iterator iter2 = keySet.iterator(); 
        String key = null; 
        while (iter2.hasNext()) { 
            key = (String)iter2.next(); 
            System.out.print(key); 
            System.out.println(map.get(key)); 
        } 
 
 
        // 方法3：获得value的Set集合 再遍历 
        System.out.println("方法3"); 
 
        // 1. 获得value的Set集合 
        Collection valueSet = map.values(); 
 
        // 2. 遍历Set集合，从而获取value 
        // 2.1 获得values 的Iterator 
        Iterator iter3 = valueSet.iterator(); 
        // 2.2 通过遍历，直接获取value 
        while (iter3.hasNext()) { 
            System.out.println(iter3.next()); 
        } 
 
    } 
 
 
} 
 
// 注：对于遍历方式，推荐使用针对 key-value对（Entry）的方式：效率高 
// 原因： 
   // 1. 对于 遍历keySet 、valueSet，实质上 = 遍历了2次：1 = 转为 iterator 迭代器遍历、2 = 从 HashMap 中取出 key 的 value 操作（通过 key 值 hashCode 和 equals 索引） 
   // 2. 对于 遍历 entrySet ，实质 = 遍历了1次 = 获取存储实体Entry（存储了key 和 value ）

方法1 
Java2 
iOS3 
数据挖掘4 
Android1 
产品经理5 
---------- 
Java2 
iOS3 
数据挖掘4 
Android1 
产品经理5 
方法2 
Java2 
iOS3 
数据挖掘4 
Android1 
产品经理5 
---------- 
Java2 
iOS3 
数据挖掘4 
Android1 
产品经理5 
方法3 
2 
3 
4 
1 
5

// 1. 容量（capacity）： HashMap中数组的长度 
// a. 容量范围：必须是2的幂 & <最大容量（2的30次方） 
// b. 初始容量 = 哈希表创建时的容量 
  // 默认容量 = 16 = 1<<4 = 00001中的1向左移4位 = 10000 = 十进制的2^4=16 
  static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; 
  // 最大容量 =  2的30次方（若传入的容量过大，将被最大值替换） 
  static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30; 
 
// 2. 加载因子(Load factor)：HashMap在其容量自动增加前可达到多满的一种尺度 
// a. 加载因子越大、填满的元素越多 = 空间利用率高、但冲突的机会加大、查找效率变低（因为链表变长了） 
// b. 加载因子越小、填满的元素越少 = 空间利用率小、冲突的机会减小、查找效率高（链表不长） 
  // 实际加载因子 
  final float loadFactor; 
  // 默认加载因子 = 0.75 
  static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f; 
 
// 3. 扩容阈值（threshold）：当哈希表的大小 ≥ 扩容阈值时，就会扩容哈希表（即扩充HashMap的容量）  
// a. 扩容 = 对哈希表进行resize操作（即重建内部数据结构），从而哈希表将具有大约两倍的桶数 
// b. 扩容阈值 = 容量 x 加载因子 
  int threshold; 
 
// 4. 其他 
 // 存储数据的Entry类型 数组，长度 = 2的幂 
 // HashMap的实现方式 = 拉链法，Entry数组上的每个元素本质上是一个单向链表 
  transient Entry<K,V>[] table = (Entry<K,V>[]) EMPTY_TABLE;   
 // HashMap的大小，即 HashMap中存储的键值对的数量 
  transient int size; 
 

/** 
  * 函数使用原型 
  */ 
  Map<String,Integer> map = new HashMap<String,Integer>(); 
 
 /** 
   * 源码分析：主要是HashMap的构造函数 = 4个 
   * 仅贴出关于HashMap构造函数的源码 
   */ 
  public class HashMap<K,V> 
      extends AbstractMap<K,V> 
      implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable{ 
 
    // 省略上节阐述的参数 
     
  /** 
     * 构造函数1：默认构造函数（无参） 
     * 加载因子 & 容量 = 默认 = 0.75、16 
     */ 
    public HashMap() { 
        // 实际上是调用构造函数3：指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数 
        // 传入的指定容量 & 加载因子 = 默认 
        this(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY, DEFAULT_LOAD_FACTOR);  
    } 
 
    /** 
     * 构造函数2：指定“容量大小”的构造函数 
     * 加载因子 = 默认 = 0.75 、容量 = 指定大小 
     */ 
    public HashMap(int initialCapacity) { 
        // 实际上是调用指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数 
        // 只是在传入的加载因子参数 = 默认加载因子 
        this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR); 
         
    } 
 
    /** 
     * 构造函数3：指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数 
     * 加载因子 & 容量 = 自己指定 
     */ 
    public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) { 
 
        // HashMap的最大容量只能是MAXIMUM_CAPACITY，哪怕传入的 > 最大容量 
        if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY) 
            initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY; 
 
        // 设置 加载因子 
        this.loadFactor = loadFactor; 
        // 设置 扩容阈值 = 初始容量 
        // 注：此处不是真正的阈值，是为了扩展table，该阈值后面会重新计算，下面会详细讲解   
        threshold = initialCapacity;    
 
        init(); // 一个空方法用于未来的子对象扩展 
    } 
 
    /** 
     * 构造函数4：包含“子Map”的构造函数 
     * 即 构造出来的HashMap包含传入Map的映射关系 
     * 加载因子 & 容量 = 默认 
     */ 
 
    public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) { 
 
        // 设置容量大小 & 加载因子 = 默认 
        this(Math.max((int) (m.size() / DEFAULT_LOAD_FACTOR) + 1, 
                DEFAULT_INITIAL_CAPACITY), DEFAULT_LOAD_FACTOR); 
 
        // 该方法用于初始化 数组 & 阈值，下面会详细说明 
        inflateTable(threshold); 
 
        // 将传入的子Map中的全部元素逐个添加到HashMap中 
        putAllForCreate(m); 
    } 
}

 /** 
   * 函数使用原型 
   */ 
   map.put("Android", 1); 
        map.put("Java", 2); 
        map.put("iOS", 3); 
        map.put("数据挖掘", 4); 
        map.put("产品经理", 5); 
 
   /** 
     * 源码分析：主要分析： HashMap的put函数 
     */ 
    public V put(K key, V value) 
（分析1）// 1. 若 哈希表未初始化（即 table为空)  
        // 则使用 构造函数时设置的阈值(即初始容量) 初始化 数组table   
        if (table == EMPTY_TABLE) {  
        inflateTable(threshold);  
    }   
        // 2. 判断key是否为空值null 
（分析2）// 2.1 若key == null，则将该键-值 存放到数组table 中的第1个位置，即table [0] 
        // （本质：key = Null时，hash值 = 0，故存放到table[0]中） 
        // 该位置永远只有1个value，新传进来的value会覆盖旧的value 
        if (key == null) 
            return putForNullKey(value); 
 
（分析3） // 2.2 若 key ≠ null，则计算存放数组 table 中的位置（下标、索引） 
        // a. 根据键值key计算hash值 
        int hash = hash(key); 
        // b. 根据hash值 最终获得 key对应存放的数组Table中位置 
        int i = indexFor(hash, table.length); 
 
        // 3. 判断该key对应的值是否已存在（通过遍历 以该数组元素为头结点的链表 逐个判断） 
        for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) { 
            Object k; 
（分析4）// 3.1 若该key已存在（即 key-value已存在 ），则用 新value 替换 旧value 
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) { 
                V oldValue = e.value; 
                e.value = value; 
                e.recordAccess(this); 
                return oldValue; //并返回旧的value 
            } 
        } 
 
        modCount++; 
 
（分析5）// 3.2 若 该key不存在，则将“key-value”添加到table中 
        addEntry(hash, key, value, i); 
        return null; 
    }

   /** 
     * 函数使用原型 
     */ 
      if (table == EMPTY_TABLE) {  
        inflateTable(threshold);  
    }   
 
   /** 
     * 源码分析：inflateTable(threshold);  
     */ 
     private void inflateTable(int toSize) {   
     
    // 1. 将传入的容量大小转化为：>传入容量大小的最小的2的次幂 
    // 即如果传入的是容量大小是19，那么转化后，初始化容量大小为32（即2的5次幂） 
    int capacity = roundUpToPowerOf2(toSize);->>分析1    
 
    // 2. 重新计算阈值 threshold = 容量 * 加载因子   
    threshold = (int) Math.min(capacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1);   
 
    // 3. 使用计算后的初始容量（已经是2的次幂） 初始化数组table（作为数组长度） 
    // 即 哈希表的容量大小 = 数组大小（长度） 
    table = new Entry[capacity]; //用该容量初始化table   
 
    initHashSeedAsNeeded(capacity);   
}   
 
    /** 
     * 分析1：roundUpToPowerOf2(toSize) 
     * 作用：将传入的容量大小转化为：>传入容量大小的最小的2的幂 
     * 特别注意：容量大小必须为2的幂，该原因在下面的讲解会详细分析 
     */ 
 
     private static int roundUpToPowerOf2(int number) {   
    
       //若 容量超过了最大值，初始化容量设置为最大值 ；否则，设置为：>传入容量大小的最小的2的次幂 
       return number >= MAXIMUM_CAPACITY  ?  
            MAXIMUM_CAPACITY  : (number > 1) ? Integer.highestOneBit((number - 1) << 1) : 1;  

   /** 
     * 函数使用原型 
     */ 
      if (key == null) 
           return putForNullKey(value); 
 
   /** 
     * 源码分析：putForNullKey(value) 
     */ 
      private V putForNullKey(V value) {   
        // 遍历以table[0]为首的链表，寻找是否存在key==null 对应的键值对 
        // 1. 若有：则用新value 替换 旧value；同时返回旧的value值 
        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;   
        }   
    }   
    modCount++;   
 
    // 2 .若无key==null的键，那么调用addEntry（），将空键 & 对应的值封装到Entry中，并放到table[0]中 
    addEntry(0, null, value, 0);  
    // 注： 
    // a. addEntry（）的第1个参数 = hash值 = 传入0 
    // b. 即 说明：当key = null时，也有hash值 = 0，所以HashMap的key 可为null 
    // c. 对比HashTable，由于HashTable对key直接hashCode（），若key为null时，会抛出异常，所以HashTable的key不可为null 
    // d. 此处只需知道是将 key-value 添加到HashMap中即可，关于addEntry（）的源码分析将等到下面再详细说明， 
    return null;   
 
}     

   /** 
     * 函数使用原型 
     * 主要分为2步：计算hash值、根据hash值再计算得出最后数组位置 
     */ 
        // a. 根据键值key计算hash值 ->> 分析1 
        int hash = hash(key); 
        // b. 根据hash值 最终获得 key对应存放的数组Table中位置 ->> 分析2 
        int i = indexFor(hash, table.length); 
 
   /** 
     * 源码分析1：hash(key) 
     * 该函数在JDK 1.7 和 1.8 中的实现不同，但原理一样 = 扰动函数 = 使得根据key生成的哈希码（hash值）分布更加均匀、更具备随机性，避免出现hash值冲突（即指不同key但生成同1个hash值） 
     * JDK 1.7 做了9次扰动处理 = 4次位运算 + 5次异或运算 
     * JDK 1.8 简化了扰动函数 = 只做了2次扰动 = 1次位运算 + 1次异或运算 
     */ 
 
     // JDK 1.7实现：将 键key 转换成 哈希码（hash值）操作  = 使用hashCode() + 4次位运算 + 5次异或运算（9次扰动） 
     static final int hash(int h) { 
        h ^= k.hashCode();  
        h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12); 
        return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4); 
     } 
 
      // JDK 1.8实现：将 键key 转换成 哈希码（hash值）操作 = 使用hashCode() + 1次位运算 + 1次异或运算（2次扰动） 
      // 1. 取hashCode值： h = key.hashCode()  
     //  2. 高位参与低位的运算：h ^ (h >>> 16)   
      static final int hash(Object key) { 
           int h; 
            return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16); 
            // a. 当key = null时，hash值 = 0，所以HashMap的key 可为null       
            // 注：对比HashTable，HashTable对key直接hashCode（），若key为null时，会抛出异常，所以HashTable的key不可为null 
            // b. 当key ≠ null时，则通过先计算出 key的 hashCode()（记为h），然后 对哈希码进行 扰动处理： 按位 异或（^） 哈希码自身右移16位后的二进制 
     } 
 
   /** 
     * 函数源码分析2：indexFor(hash, table.length) 
     * JDK 1.8中实际上无该函数，但原理相同，即具备类似作用的函数 
     */ 
      static int indexFor(int h, int length) {   
          return h & (length-1);  
          // 将对哈希码扰动处理后的结果 与运算(&) （数组长度-1），最终得到存储在数组table的位置（即数组下标、索引） 
}

   /** 
     * 函数使用原型 
     */ 
// 2. 判断该key对应的值是否已存在（通过遍历 以该数组元素为头结点的链表 逐个判断） 
        for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) { 
            Object k; 
            // 2.1 若该key已存在（即 key-value已存在 ），则用 新value 替换 旧value 
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) { 
                V oldValue = e.value; 
                e.value = value; 
                e.recordAccess(this); 
                return oldValue; //并返回旧的value 
            } 
        } 
 
        modCount++; 
 
        // 2.2 若 该key不存在，则将“key-value”添加到table中 
        addEntry(hash, key, value, i); 
        return null;

      /** 
        * 函数使用原型 
        */ 
       // 2. 判断该key对应的值是否已存在 
        for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) { 
            Object k; 
            // 2.1 若该key对应的值已存在，则用新的value取代旧的value 
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) { 
                V oldValue = e.value; 
                e.value = value; 
                e.recordAccess(this);  
                return oldValue;  
            } 
        } 
 
        modCount++; 
 
        // 2.2 若 该key对应的值不存在，则将“key-value”添加到table中 
        addEntry(hash, key, value, i); 
 
   /** 
     * 源码分析：addEntry(hash, key, value, i) 
     * 作用：添加键值对（Entry ）到 HashMap中 
     */ 
      void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {   
          // 参数3 = 插入数组table的索引位置 = 数组下标 
           
          // 1. 插入前，先判断容量是否足够 
          // 1.1 若不足够，则进行扩容（2倍）、重新计算Hash值、重新计算存储数组下标 
          if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) {   
            resize(2 * table.length); // a. 扩容2倍  --> 分析1 
            hash = (null != key) ? hash(key) : 0;  // b. 重新计算该Key对应的hash值 
            bucketIndex = indexFor(hash, table.length);  // c. 重新计算该Key对应的hash值的存储数组下标位置 
    }   
 
    // 1.2 若容量足够，则创建1个新的数组元素（Entry） 并放入到数组中--> 分析2 
    createEntry(hash, key, value, bucketIndex);   
}   
 
 /** 
   * 分析1：resize(2 * table.length) 
   * 作用：当容量不足时（容量 > 阈值），则扩容（扩到2倍） 
   */  
   void resize(int newCapacity) {   
     
    // 1. 保存旧数组（old table）  
    Entry[] oldTable = table;   
 
    // 2. 保存旧容量（old capacity ），即数组长度 
    int oldCapacity = oldTable.length;  
 
    // 3. 若旧容量已经是系统默认最大容量了，那么将阈值设置成整型的最大值，退出     
    if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {   
        threshold = Integer.MAX_VALUE;   
        return;   
    }   
   
    // 4. 根据新容量（2倍容量）新建1个数组，即新table   
    Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];   
 
    // 5. 将旧数组上的数据（键值对）转移到新table中，从而完成扩容 ->>分析1.1  
    transfer(newTable);  
 
    // 6. 新数组table引用到HashMap的table属性上 
    table = newTable;   
 
    // 7. 重新设置阈值   
    threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);  
}  
 
 /** 
   * 分析1.1：transfer(newTable);  
   * 作用：将旧数组上的数据（键值对）转移到新table中，从而完成扩容 
   * 过程：按旧链表的正序遍历链表、在新链表的头部依次插入 
   */  
void transfer(Entry[] newTable) { 
      // 1. src引用了旧数组 
      Entry[] src = table;  
 
      // 2. 获取新数组的大小 = 获取新容量大小                  
      int newCapacity = newTable.length; 
 
      // 3. 通过遍历 旧数组，将旧数组上的数据（键值对）转移到新数组中 
      for (int j = 0; j < src.length; j++) {  
            // 3.1 取得旧数组的每个元素   
          Entry<K,V> e = src[j];            
          if (e != null) { 
              // 3.2 释放旧数组的对象引用（for循环后，旧数组不再引用任何对象） 
              src[j] = null;  
 
              do {  
                  // 3.3 遍历 以该数组元素为首 的链表 
                  // 注：转移链表时，因是单链表，故要保存下1个结点，否则转移后链表会断开 
                  Entry<K,V> next = e.next;  
                 // 3.4 重新计算每个元素的存储位置 
                 int i = indexFor(e.hash, newCapacity);  
                 // 3.5 将元素放在数组上：采用单链表的头插入方式 = 在链表头上存放数据 = 将数组位置的原有数据放在后1个指针、将需放入的数据放到数组位置中 
                 // 即 扩容后，可能出现逆序：按旧链表的正序遍历链表、在新链表的头部依次插入 
                 e.next = newTable[i];  
                 newTable[i] = e;   
                 // 3.6 访问下1个Entry链上的元素，如此不断循环，直到遍历完该链表上的所有节点 
                 e = next;              
             } while (e != null); 
             // 如此不断循环，直到遍历完数组上的所有数据元素 
         } 
     } 
 } 
 
 /** 
   * 分析2：createEntry(hash, key, value, bucketIndex);   
   * 作用： 若容量足够，则创建1个新的数组元素（Entry） 并放入到数组中 
   */   
void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {  
 
    // 1. 把table中该位置原来的Entry保存   
    Entry<K,V> e = table[bucketIndex]; 
 
    // 2. 在table中该位置新建一个Entry：将原头结点位置（数组上）的键值对 放入到（链表）后1个节点中、将需插入的键值对 放入到头结点中（数组上）-> 从而形成链表 
    // 即 在插入元素时，是在链表头插入的，table中的每个位置永远只保存最新插入的Entry，旧的Entry则放入到链表中（即 解决Hash冲突） 
    table[bucketIndex] = new Entry<>(hash, key, value, e);   
 
    // 3. 哈希表的键值对数量计数增加 
    size++;   
}   

/** 
   * 函数原型 
   * 作用：根据键key，向HashMap获取对应的值 
   */  
   map.get(key)； 
 
 
 /** 
   * 源码分析 
   */  
   public V get(Object key) {   
 
    // 1. 当key == null时，则到 以哈希表数组中的第1个元素（即table[0]）为头结点的链表去寻找对应 key == null的键 
    if (key == null)   
        return getForNullKey(); --> 分析1 
 
    // 2. 当key ≠ null时，去获得对应值 -->分析2 
    Entry<K,V> entry = getEntry(key); 
   
    return null == entry ? null : entry.getValue();   
}   
 
 
 /** 
   * 分析1：getForNullKey() 
   * 作用：当key == null时，则到 以哈希表数组中的第1个元素（即table[0]）为头结点的链表去寻找对应 key == null的键 
   */  
private V getForNullKey() {   
 
    if (size == 0) {   
        return null;   
    }   
 
    // 遍历以table[0]为头结点的链表，寻找 key==null 对应的值 
    for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {   
 
        // 从table[0]中取key==null的value值  
        if (e.key == null)   
            return e.value;  
    }   
    return null;   
}   
  
 /** 
   * 分析2：getEntry(key) 
   * 作用：当key ≠ null时，去获得对应值 
   */   
final Entry<K,V> getEntry(Object key) {   
 
    if (size == 0) {   
        return null;   
    }   
 
    // 1. 根据key值，通过hash（）计算出对应的hash值 
    int hash = (key == null) ? 0 : hash(key);   
 
    // 2. 根据hash值计算出对应的数组下标 
    // 3. 遍历 以该数组下标的数组元素为头结点的链表所有节点，寻找该key对应的值 
    for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];  e != null;  e = e.next) {   
 
        Object k;   
        // 若 hash值 & key 相等，则证明该Entry = 我们要的键值对 
        // 通过equals（）判断key是否相等 
        if (e.hash == hash &&   
            ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))   
            return e;   
    }   
    return null;   
}  

void clear(); // 清除哈希表中的所有键值对 
int size();  // 返回哈希表中所有 键值对的数量 = 数组中的键值对 + 链表中的键值对 
boolean isEmpty(); // 判断HashMap是否为空；size == 0时 表示为 空  
 
void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m);  // 将指定Map中的键值对 复制到 此Map中 
V remove(Object key);  // 删除该键值对 
 
boolean containsKey(Object key); // 判断是否存在该键的键值对；是 则返回true 
boolean containsValue(Object value);  // 判断是否存在该值的键值对；是 则返回true 
 

  /** 
   * 函数：isEmpty() 
   * 作用：判断HashMap是否为空，即无键值对；size == 0时 表示为 空  
   */ 
 
public boolean isEmpty() {   
    return size == 0;   
}  
 
 /** 
   * 函数：size() 
   * 作用：返回哈希表中所有 键值对的数量 = 数组中的键值对 + 链表中的键值对 
   */ 
 
   public int size() {   
    return size;   
}   
 
 /** 
   * 函数：clear() 
   * 作用：清空哈希表，即删除所有键值对 
   * 原理：将数组table中存储的Entry全部置为null、size置为0 
   */  
public void clear() {   
    modCount++;   
    Arrays.fill(table, null); 
    size = 0; 
}   
 
/** 
   * 函数：putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) 
   * 作用：将指定Map中的键值对 复制到 此Map中 
   * 原理：类似Put函数 
   */  
 
    public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) {   
    // 1. 统计需复制多少个键值对   
    int numKeysToBeAdded = m.size();   
    if (numKeysToBeAdded == 0)   
        return;  
 
    // 2. 若table还没初始化，先用刚刚统计的复制数去初始化table   
    if (table == EMPTY_TABLE) {   
        inflateTable((int) Math.max(numKeysToBeAdded * loadFactor, threshold));   
    }   
   
    // 3. 若需复制的数目 > 阈值，则需先扩容  
    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);   
    }   
    // 4. 开始复制（实际上不断调用Put函数插入）   
    for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : m.entrySet())   
        put(e.getKey(), e.getValue()); 
}   
 
 /** 
   * 函数：remove(Object key) 
   * 作用：删除该键值对 
   */  
 
public V remove(Object key) {   
    Entry<K,V> e = removeEntryForKey(key);   
    return (e == null ? null : e.value);   
}   
   
final Entry<K,V> removeEntryForKey(Object key) {   
    if (size == 0) {   
        return null;   
    }   
    // 1. 计算hash值 
    int hash = (key == null) ? 0 : hash(key);   
    // 2. 计算存储的数组下标位置 
    int i = indexFor(hash, table.length);   
    Entry<K,V> prev = table[i];   
    Entry<K,V> e = prev;   
   
    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--;  
            // 若删除的是table数组中的元素（即链表的头结点）  
            // 则删除操作 = 将头结点的next引用存入table[i]中   
            if (prev == e)  
                table[i] = next; 
 
            //否则 将以table[i]为头结点的链表中，当前Entry的前1个Entry中的next 设置为 当前Entry的next（即删除当前Entry = 直接跳过当前Entry） 
            else   
                prev.next = next;    
            e.recordRemoval(this);   
            return e;   
        }   
        prev = e;   
        e = next;   
    }   
   
    return e;   
}  
 
 /** 
   * 函数：containsKey(Object key) 
   * 作用：判断是否存在该键的键值对；是 则返回true 
   * 原理：调用get（），判断是否为Null 
   */ 
   public boolean containsKey(Object key) {   
    return getEntry(key) != null;  
}  
 
 /** 
   * 函数：containsValue(Object value) 
   * 作用：判断是否存在该值的键值对；是 则返回true 
   */    
public boolean containsValue(Object value) {   
    // 若value为空，则调用containsNullValue()   
    if (value == null) 
        return containsNullValue();   
     
    // 若value不为空，则遍历链表中的每个Entry，通过equals（）比较values 判断是否存在 
    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;//返回true   
    return false;   
}   
   
// value为空时调用的方法   
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;   
} 

/** 
   * 源码分析：resize(2 * table.length) 
   * 作用：当容量不足时（容量 > 阈值），则扩容（扩到2倍） 
   */  
   void resize(int newCapacity) {   
     
    // 1. 保存旧数组（old table）  
    Entry[] oldTable = table;   
 
    // 2. 保存旧容量（old capacity ），即数组长度 
    int oldCapacity = oldTable.length;  
 
    // 3. 若旧容量已经是系统默认最大容量了，那么将阈值设置成整型的最大值，退出     
    if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {   
        threshold = Integer.MAX_VALUE;   
        return;   
    }   
   
    // 4. 根据新容量（2倍容量）新建1个数组，即新table   
    Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];   
 
    // 5. （重点分析）将旧数组上的数据（键值对）转移到新table中，从而完成扩容 ->>分析1.1  
    transfer(newTable);  
 
    // 6. 新数组table引用到HashMap的table属性上 
    table = newTable;   
 
    // 7. 重新设置阈值   
    threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);  
}  
 
 /** 
   * 分析1.1：transfer(newTable);  
   * 作用：将旧数组上的数据（键值对）转移到新table中，从而完成扩容 
   * 过程：按旧链表的正序遍历链表、在新链表的头部依次插入 
   */  
void transfer(Entry[] newTable) { 
      // 1. src引用了旧数组 
      Entry[] src = table;  
 
      // 2. 获取新数组的大小 = 获取新容量大小                  
      int newCapacity = newTable.length; 
 
      // 3. 通过遍历 旧数组，将旧数组上的数据（键值对）转移到新数组中 
      for (int j = 0; j < src.length; j++) {  
          // 3.1 取得旧数组的每个元素   
          Entry<K,V> e = src[j];            
          if (e != null) { 
              // 3.2 释放旧数组的对象引用（for循环后，旧数组不再引用任何对象） 
              src[j] = null;  
 
              do {  
                  // 3.3 遍历 以该数组元素为首 的链表 
                  // 注：转移链表时，因是单链表，故要保存下1个结点，否则转移后链表会断开 
                  Entry<K,V> next = e.next;  
                 // 3.3 重新计算每个元素的存储位置 
                 int i = indexFor(e.hash, newCapacity);  
                 // 3.4 将元素放在数组上：采用单链表的头插入方式 = 在链表头上存放数据 = 将数组位置的原有数据放在后1个指针、将需放入的数据放到数组位置中 
                 // 即 扩容后，可能出现逆序：按旧链表的正序遍历链表、在新链表的头部依次插入 
                 e.next = newTable[i];  
                 newTable[i] = e;   
                 // 访问下1个Entry链上的元素，如此不断循环，直到遍历完该链表上的所有节点 
                 e = next;              
             } while (e != null); 
             // 如此不断循环，直到遍历完数组上的所有数据元素 
         } 
     } 
 }