关键词：
一、概念
什么是哈希表
哈希表（hash table）也叫散列表，是一种非常重要的数据结构，应用场景及其丰富，许多缓存技术（比如memcached）的核心其实就是在内存中维护一张大的哈希表，而HashMap的实现原理也常常出现在各类的面试题中，重要性可见一斑。本文会对java集合框架中的对应实现HashMap的实现原理进行讲解，然后会对JDK7的HashMap源码进行分析。
（1）定义 HashMap实现了Map接口，继承AbstractMap。其中Map接口定义了键映射到值的规则，而AbstractMap类提供 Map 接口的骨干实现，以最大限度地减少实现此接口所需的工作，其实AbstractMap类已经实现了Map，这里标注Map LZ觉得应该是更加清晰吧
public class HashMap<K,V>
extends AbstractMap<K,V>
implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable（2）构造函数
HashMap提供了三个构造函数：
HashMap()：构造一个具有默认初始容量 (16) 和默认加载因子 (0.75) 的空 HashMap。
HashMap(int initialCapacity)：构造一个带指定初始容量和默认加载因子 (0.75) 的空 HashMap。
HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)：构造一个带指定初始容量和加载因子的空 HashMap。
在这里提到了两个参数：初始容量，加载因子。这两个参数是影响HashMap性能的重要参数，其中容量表示哈希表中桶的数量，初始容量是创建哈希表时的容量，加载因子是哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一种尺度，它衡量的是一个散列表的空间的使用程度，负载因子越大表示散列表的装填程度越高，反之愈小。
（3）结构 我们知道在Java中最常用的两种结构是数组和模拟指针(引用)，几乎所有的数据结构都可以利用这两种来组合实现，HashMap也是如此。实际上HashMap是一个“链表散列”，如下是它数据结构：
可以看到是数组上面加了不同的链表，首先我们求Hash值，根据Hash值来尽心数组位置的查询，如果有冲突就查询key值是否相等，如果key值不相等就插入到链表头中，如果key值是相等的就会覆盖
二、源码
（1）构造函数的源码
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)
//初始容量不能<0
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: "
+ initialCapacity);
//初始容量不能 > 最大容量值，HashMap的最大容量值为2^30
if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
//负载因子不能 < 0
if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: "
+ loadFactor);
// 计算出大于 initialCapacity 的最小的 2 的 n 次方值。
int capacity = 1;
while (capacity < initialCapacity)
capacity <<= 1;
this.loadFactor = loadFactor;
//设置HashMap的容量极限，当HashMap的容量达到该极限时就会进行扩容操作
threshold = (int) (capacity * loadFactor);
//初始化table数组
table = new Entry[capacity];
init();
static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V>
final K key;
V value;
Entry<K,V> next;
final int hash;
/**
* Creates new entry.
*/
Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n)
value = v;
next = n;
key = k;
hash = h;
.......
（2）put 方法的实现
public V put(K key, V value)
//当key为null，调用putForNullKey方法，保存null与table第一个位置中，这是HashMap允许为null的原因
if (key == null)
return putForNullKey(value);
//计算key的hash值
int hash = hash(key.hashCode()); ------(1)
//计算key hash 值在 table 数组中的位置
int i = indexFor(hash, table.length); ------(2)
//从i出开始迭代 e,找到 key 保存的位置
for (Entry<K, V> e = table[i]; e != null; e = e.next)
Object k;
//判断该条链上是否有hash值相同的(key相同)
//若存在相同，则直接覆盖value，返回旧value
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))
V oldValue = e.value; //旧值 = 新值
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue; //返回旧值
//修改次数增加1
modCount++;
//将key、value添加至i位置处
addEntry(hash, key, value, i);
return null;
static int hash(int h)
h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
我们知道对于HashMap的table而言，数据分布需要均匀（最好每项都只有一个元素，这样就可以直接找到），不能太紧也不能太松，太紧会导致查询速度慢，太松则浪费空间。计算hash值后，怎么才能保证table元素分布均与呢？我们会想到取模，但是由于取模的消耗较大，HashMap是这样处理的：调用indexFor方法。
static int indexFor(int h, int length)
return h & (length-1);
这里一个比较关键的地方就是如果两个hash值相等且key值相等(e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))),则用新的Entry的value覆盖原来节点的value。
（3）get 读取方法
相对于HashMap的存而言，取就显得比较简单了。通过key的hash值找到在table数组中的索引处的Entry，然后返回该key对应的value即可。
public V get(Object key)
// 若为null，调用getForNullKey方法返回相对应的value
if (key == null)
return getForNullKey();
// 根据该 key 的 hashCode 值计算它的 hash 码
int hash = hash(key.hashCode());
// 取出 table 数组中指定索引处的值
for (Entry<K, V> e = table[indexFor(hash, table.length)]; e != null; e = e.next)
Object k;
//若搜索的key与查找的key相同，则返回相对应的value
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))
return e.value;
return null;
也是一个普通函数，一个get函数，还有一个Entry实体类
public class MyHashMap
private static int length = 10;
private MyEntry[] entries;
private int index = 0;
public MyHashMap()
super();
initinalize();
public void initinalize()
entries = new MyEntry[length];
// 添加键值对
public String put(String key, String value)
// 要添加到的链表的下表
int index = key.hashCode() % length;
// 链表当前存储的第一个元素
MyEntry privious = entries[index];
// 有相同的key就覆盖
for (MyEntry entry = entries[index]; entry != null; entry = entry.next)
if (entry.getKey().equals(key))
// 替换value
String oldValue = entry.getValue();
entry.setValue(value);
return oldValue;
// 没有相同的key就添加,并且把这个键值对放在头部
MyEntry entry = new MyEntry(key, value);
entry.next = privious;
entries[index] = entry;
return null;
// 根据key取值
public String get(String key)
// 要查找的链表的位置
int index = key.hashCode() % length;
// 在链表中查找key对应的值
for (MyEntry entry = entries[index]; entry != null; entry = entry.next)
if (entry.key.equals(key))
return entry.getValue();
return null;
private final class MyEntry
private String key;
private String value;
private MyEntry next;
public MyEntry()
super();
public MyEntry(String key, String value)
super();
this.key = key;
this.value = value;
public MyEntry(String key, String value, MyEntry next)
super();
this.key = key;
this.value = value;
this.next = next;
public String getKey()
return key;
public void setKey(String key)
this.key = key;
public String getValue()
return value;
public void setValue(String value)
this.value = value;
public MyEntry getNext()
return next;
public void setNext(MyEntry next)
this.next = next;
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