直接上代码

注： 代码来自于 Java 9

put方法

public V put(K key, V value) {    return putVal(hash(key), key, value, false, true);}

• 当调用put()，首先会根据key生成一个 hash值，原理如下：

static final int hash(Object key) {    int h;    //key 是 null 直接返回 0    //key 不是null，先计算key对应的hashCode，赋值给 h    //并将 h 与 h >>> 16 做异或（相同为0 不同为1）运算 ，作为hash值返回    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);}

• 下图举例说明了位运算的过程，至于原理解释，参考本文引用

  

• 拿到了hash值后，调用 putVal()，做了如下操作
  • 将对象table赋值给tab，并以tab是否为空作为是否第一次调用此方法的判断，是则resize()并给tab，n赋值；
  • 获取tab的第i个元素：根据 (n - 1) & hash 算法 ，计算出i找到，如果为空，调用newNode() ，赋值给tab第i个；
  • 如果不为空，可能存在2种情况：hash值重复了，也就是put过程中，发现之前已经有了此key对应的value，则暂时e = p；
    至于另外一种情况就是位置冲突了，即根据(n - 1) & hash算法发生了碰撞，再次分情况讨论；
    1.以链表的形式存入；
    2.如果碰撞导致链表过长(大于等于TREEIFY_THRESHOLD)，就把链表转换成红黑树；
  • 最后，如果e不为空，将e添加到table中（e.value 被赋值为 putVal()中的参数 value）；

代码如下：

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,               boolean evict) {    Node
    
     [] tab; Node
     
       p; int n, i;    //hashmap对象中 tabel属性为空--->第一次put---->resize()    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)        n = (tab = resize()).length;    //发现tab[i] 没有值，直接存入即可    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);    else {        //tab[i]取到值了，莫慌，先定义下方2个变量        Node
      
        e; K k;        //如果是 key 重复了  很简单，直接e = p        if (p.hash == hash &&            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))            e = p;        // 该链为树        else if (p instanceof TreeNode)            e = ((TreeNode
       
        )p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);        // 该链为链表        else {            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {                if ((e = p.next) == null) {                    p.next = newNode(hash, key, value, null);                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st                        treeifyBin(tab, hash);                    break;                }                if (e.hash == hash &&                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))                    break;                p = e;            }        }        //几种情况都处理，可以添加元素 了        if (e != null) { // existing mapping for key            V oldValue = e.value;            if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)                e.value = value;            afterNodeAccess(e);            return oldValue;        }    }    ++modCount;    if (++size > threshold)        resize();    afterNodeInsertion(evict);    return null;}
       
      
     
    

get方法

public V get(Object key) {    Node
    
      e;    return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;}
    

• 还是先根据key获取hash值，其他没什么可说的，有值value，没有值返回null，直接进入getNode()

final Node
    
      getNode(int hash, Object key) {    Node
     
      [] tab; Node
      
        first, e; int n; K k;    if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&        (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {        if (first.hash == hash && // always check first node            ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))            return first;        if ((e = first.next) != null) {            if (first instanceof TreeNode)                return ((TreeNode
       
        )first).getTreeNode(hash, key);            do {                if (e.hash == hash &&                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))                    return e;            } while ((e = e.next) != null);        }    }    return null;}
       
      
     
    

• 不难发现，此方法明显没有putVal复杂，并且参数比较简单：一个int型的hash值，一个Object的key；
• 先定义几个变量：
  • 1个Node的数组 tab，两个Node对象，first，e，一个int n，一个K k；
• 进入方法的if判断，如果不走此if，直接返回null；
  • 判断了如下内容，并且用 && 连接（同时满足，并且有短路）
  • (tab = table) != null， 只要进行过 put 操作，即满足；
  • (n = tab.length) > 0，要求map集合中有元素（与上一个条件不同：先put再remove，此判断不成立）；
  • (first = tab[(n - 1) & hash]) != null，还是与put时同样的计算索引方法，！=null 代表tab数组对应索引有元素；
• 满足最外层的if后，再次需要分2种情况讨论；
  • 别找了 hash值也是first的hash值，传入的key也是那个key（==直接返回true，重写了 equal后 返回true也可以）
    此时，直接返回first即可；
  • 树中还是链表中？做出不同处理
    1.红黑树：直接调用getTreeNode()，不做深究
    2.链表：通过.next() 循环获取，知道找到满足条件的key为止
• 最后，可以返回之前定义的 Node对象 e啦。

再来两张图，加深理解

• 从结构实现来讲，HashMap是数组+链表+红黑树（JDK1.8增加了红黑树部分）实现的，如下如所示。

  

• HashMap的put方法执行过程可以通过下图来理解。

  

本文参考：