目录

简单说一下什么是哈希表

哈希冲突的常见解决办法

1.开放寻址法

        1.1线性的地址检测

        1.2二次检测

        1.3双重散列

2.链表法

 HashMap的源码讲解

常见属性

初始化对象的几个构造函数

实际的扩容分析

 几个常见问题

 手写一个简单的哈希表

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简单说一下什么是哈希表

其实就是在数组上面，然后不按照固定的索引去存放数据，这也是利用数组支持按照索引下标进行随机性访问的特性。其中，索引的随机生成并且保证它的唯一性，就是我们哈希表的重要任务

那么这个哈希值怎么算出来呢，一般我们会通过一个散列函数去进行计算得到，比如在HashMap的源码里面有下面这个散列函数

上面这个哈希函数可以自行设计，它的设计思想就是先拿到key的原始哈希值，这个是系统给我们实现的函数函数，在Java中，每个类都继承自Object类，而Object类中有一个默认的hashCode()方法。这默认的hashCode()方法是根据对象的内存地址计算的，因此相同内容的对象在内存中不同的位置，其hashCode()值也会不同。

总之，它能先初步计算出一个哈希值，在把这个hashCode的高16位和低16位进行混合，使得高位和低位的信息更好地交叉，进一步增加混淆性。减少了哈希冲突，哈希冲突也就是不同的对象进来你生成的哈希值一样。

那这里提一点，如果是相同的对象，你肯定要生成相同的哈希值，哈希函数也不能太复杂，不然也会耗费大量的计算时间，尽可能让算出来的哈希值随机且均匀的分布，这样也能减少冲突

一些常见的设计就比如：处余法，平方取中间数字，稍微了解一下

哈希冲突的常见解决办法

一般来说，分为两类方法来解决散列冲突：开放寻址法，链表法

1.开放寻址法

        1.1线性的地址检测

        核心：一旦出现了散列冲突，我们就重新去寻址一个空的散列地址，比如从当前位置，依         次往后面找，看看是否有空闲，直到找到空闲位置为止

        1.2二次检测

        和上面差不多的思想，只不过上面是一个地址一个地址移动往下面检测，这里把检测不上变成了原来的二次方，也就是一次可以跨很多位置进行检测

        1.3双重散列

        先用一个哈希函数计算出一个存储位置，如果位置白占用，在用第二个散列函数，直到找到空闲位置为止

2.链表法

        我们首先把数组下标的每一个位置我们可以称之为“桶（bucket）”,每一个桶通常会对应一条链表，所有的散列值相同的元素我们放到这个桶对应的链表里面

 HashMap就是采用这样的方式存储数据的

 HashMap的源码讲解

整个HashMap采用了哈希表 + 单链表 + 红黑树结构来进行设计 

常见属性

 /*** The default initial capacity - MUST be a power of two.* 默认的初始化容量*/static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16/*** The maximum capacity, used if a higher value is implicitly specified* by either of the constructors with arguments.* MUST be a power of two <= 1<<30.* 最大的hash表的容量*/static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;/*** The load factor used when none specified in constructor.* 加载因子，可以这样理解* 当表里面的数据达到了75%的时候，就要触发扩容*/static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;/*** The bin count threshold for using a tree rather than list for a* bin.  Bins are converted to trees when adding an element to a* bin with at least this many nodes. The value must be greater* than 2 and should be at least 8 to mesh with assumptions in* tree removal about conversion back to plain bins upon* shrinkage.* 进行树化的阈值，默认某个桶结点数大于8进行树化* 但是还是有个条件是，整个桶的所有结点满足最小的树化容量（MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64）*/static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;/*** The bin count threshold for untreeifying a (split) bin during a* resize operation. Should be less than TREEIFY_THRESHOLD, and at* most 6 to mesh with shrinkage detection under removal.* 链化的阈值，当结点数小于6时，红黑树会退化成单链表*/static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;/*** The smallest table capacity for which bins may be treeified.* (Otherwise the table is resized if too many nodes in a bin.)* Should be at least 4 * TREEIFY_THRESHOLD to avoid conflicts* between resizing and treeification thresholds.* 树化一个条件：表的最小容量数目*/static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;/*** Basic hash bin node, used for most entries.  (See below for* TreeNode subclass, and in LinkedHashMap for its Entry subclass.)* 每一个结点*/static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {final int hash;final K key;V value;Node<K,V> next;Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {this.hash = hash;this.key = key;this.value = value;this.next = next;}public final K getKey()        { return key; }public final V getValue()      { return value; }public final String toString() { return key + "=" + value; }public final int hashCode() {return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);}public final V setValue(V newValue) {V oldValue = value;value = newValue;return oldValue;}public final boolean equals(Object o) {if (o == this)return true;if (o instanceof Map.Entry) {Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;if (Objects.equals(key, e.getKey()) &&Objects.equals(value, e.getValue()))return true;}return false;}}

这里先来说jdk1.8的源码

初始化对象的几个构造函数

/*** Constructs an empty <tt>HashMap</tt> with the specified initial* capacity and load factor.** @param  initialCapacity the initial capacity* @param  loadFactor      the load factor* @throws IllegalArgumentException if the initial capacity is negative*         or the load factor is nonpositive*/public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {if (initialCapacity < 0)throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +initialCapacity);if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +loadFactor);//上面几个都是一些常规的安全检查this.loadFactor = loadFactor;//赋值你的负载因子//这个函数返回的阈值是一个最接近当前初始容量的二次方数this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);//返回一个阈值//需要注意一点，调用这个构造方法的时候//还没有给我们返回容量，也就是这个表还没有被初始化}/*** Constructs an empty <tt>HashMap</tt> with the specified initial* capacity and the default load factor (0.75).** @param  initialCapacity the initial capacity.* @throws IllegalArgumentException if the initial capacity is negative.* 还是调用上面那个构造函数*/public HashMap(int initialCapacity) {this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);}/*** Constructs an empty <tt>HashMap</tt> with the default initial capacity* (16) and the default load factor (0.75).* 给了一个默认的负载因子*/public HashMap() {this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted}/*** Constructs a new <tt>HashMap</tt> with the same mappings as the* specified <tt>Map</tt>.  The <tt>HashMap</tt> is created with* default load factor (0.75) and an initial capacity sufficient to* hold the mappings in the specified <tt>Map</tt>.** @param   m the map whose mappings are to be placed in this map* @throws  NullPointerException if the specified map is null* 一样给一个默认的负载因子* 但是这里会调用一个putMapEntries方法进行数据的追加*/public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;putMapEntries(m, false);}/*** Implements Map.putAll and Map constructor.** @param m the map* @param evict false when initially constructing this map, else* true (relayed to method afterNodeInsertion).* 当使用HashMap(map)初始化一个对象的时候,会进入这个构造方法* 这个方法会计算出一个阈值，这个阈值一般和你传入的map大小是有关系的* 然后在*/final void putMapEntries(Map<? extends K, ? extends V> m, boolean evict) {int s = m.size();if (s > 0) {//表为null的时候，计算一个扩容阈值if (table == null) { // pre-sizefloat ft = ((float)s / loadFactor) + 1.0F;int t = ((ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY) ?(int)ft : MAXIMUM_CAPACITY);if (t > threshold) //原始阈值肯定为0，进来threshold = tableSizeFor(t);//变成当前值最近的二次方，这个数组大小和s大小有关系}else if (s > threshold)resize();//表如果不为空，容量大于了阈值，就进行扩容//循环添加数据for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : m.entrySet()) {K key = e.getKey();V value = e.getValue();//内部还是调用了putVal开始添加数据putVal(hash(key), key, value, false, evict);}//上面第一次进来，也会先算阈值，然后进行循环调用putVal进行数据的添加}}

这里就得引入一个问题，就是哈希表在什么时候进行初始化，上面看了一下构造函数，在初始化的时候new HashMap()与new HashMap(capacity,factor)他们其实没有创建表，只是给我们创建了一个负载因子和阈值（这个阈值是在后面创建的），他们初始化哈希表是在调用put方法添加数据的时候进行的，那我们在看new HashMap(Map)这个构造函数，它虽然也会给我们先算一个阈值出来，但是后面会调用一个for循环调用putVal方法进行数据添加，这个时候就会初始化一张表

如果说非要问，哈希表是在什么时候进行初始化的？

我们可以这样回答，空参构造和带容量的构造函数初始化一个对象的时候，没有初始化表，是在调用put方法的时候进行初始化的，而我们利用map集合进行初始化一个对象的时候，它是会给我们初始化表的，但是本质也是调用了putVal方法

构造对象看完了，下面就来看put和putVal这两个初始化一张表的方法

其实put方法内部就是调用了putVal进行一个数据的添加，下面我们看一下表的初始化过程

这里面有putVal方法的详细注释

下面我引入了完整的put方法

我们可以这样来看

第一次put数据会先进入下面这部分代码里面

然后去调用扩容方法reszie,那么进入到resize之后，会直接干到if (oldTab != null)的部分，我把这部分代码贴过来

/****扩容的函数* @return the table* 先来分析一下他会进入扩容的一些情况* 1.第一次put的时候，会调用putVal方法，然后内部，会调用resize()方法进行初始化一个哈希表*阈值对于HashMap(initialCapacity, loadFactor)来说会直接根据capacity算出一个阈值，new一个构造对象的时候就会算出来*对于HashMap()来说，是在第一次初始化算阈值，也就是在第一次put的时候计算阈值***/final Node<K,V>[] resize() {//oldTab：引用扩容前的哈希表//这个表对于所有构造函数第一次put进来的时候来讲是nullNode<K,V>[] oldTab = table;//为null长度自然就为0,否则返回之前表的长度int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;//拿到当前对象的阈值int oldThr = threshold;//新长度，新的阈值int newCap, newThr = 0;//这一块计算新的长度与阈值，分为不同的块来看//原来的表有长度，那么肯定不是new HashMap(),因为它初始化的时候，不可能有长度//那么也不是new HashMap(cap,factor)这个，这个只会根据cap计算一个2次方的阈值，也没有长度//考虑为第一次为初始化map的时候，new HashMap(map),这个也不会有长度，但是会根据map的大小//计算出来一个阈值，这个阈值也是2的次方数目，然后就在添加数据进行表的初始化，也没有长度if (oldCap > 0) {//第一把初始化时构造函数的时候，都不可能走到先走到这，但是对于new HashMap(map)它是在构造函数内部调用putVal然后走到这的if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {threshold = Integer.MAX_VALUE;return oldTab;}else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)newThr = oldThr << 1; // double threshold}//这里就是oldCap等于0的情况，但是它又是一个有阈值的情况//什么情况在初始化的时候会有阈值呢？那么肯定就是new HashMap(cap,factor), new HashMap(map)都有//那么他们就会走这初始化，把原来的阈值变为新的长度，但是newThr在这还没有初始化else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in thresholdnewCap = oldThr;//下面就是oldCap等于0,oldThr=0//就是空参new HashMap(),初始化的时候无长度，无阈值else {               // zero initial threshold signifies using defaults//问题：HashMap无参构造调用的时候，什么时候会初始化一张哈希表//在第一次put的时候，会初始化一表，他会走oldCapacity=0与oldThreshold=0的情况//把长度变为默认长度16,把阈值变为默认负载因子*默认容量=0.75*16=12newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);}//新的阈值为0，经过上面，只有new HashMap(cap,factor)与new HashMap(map)新的阈值为0if (newThr == 0) {//这里对于HashMap(map),它的负载因子也是0.75float ft = (float)newCap * loadFactor;//算新的阈值 = 老的阈值（因为之前是老的阈值给到了新的长度）*他们传入的负载因子newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?(int)ft : Integer.MAX_VALUE);}//然后把当前对象的阈值赋值上去，什么new初始化都是在这里赋值新的阈值threshold = newThr;//上面做完了，该初始化的都初始化完了@SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];//建立一个新的哈希表，如果是初始化，就是第一次在这里建立一张表table = newTab;//然后赋值给table;//以上初始化到这一步就全部结束掉，因为老的表是没有数据的//对所有的new HashMap(....)都是一样的结果，也就是在put里面第一次调用resize()走到这就结束了if (oldTab != null) {for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {Node<K,V> e;if ((e = oldTab[j]) != null) {oldTab[j] = null;if (e.next == null)newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;else if (e instanceof TreeNode)((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);else { // preserve orderNode<K,V> loHead = null, loTail = null;Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;Node<K,V> next;do {next = e.next;if ((e.hash & oldCap) == 0) {if (loTail == null)loHead = e;elseloTail.next = e;loTail = e;}else {if (hiTail == null)hiHead = e;elsehiTail.next = e;hiTail = e;}} while ((e = next) != null);if (loTail != null) {loTail.next = null;newTab[j] = loHead;}if (hiTail != null) {hiTail.next = null;newTab[j + oldCap] = hiHead;}}}}}return newTab;}

 下面是完整的puVal方法注释

/*** Associates the specified value with the specified key in this map.* If the map previously contained a mapping for the key, the old* value is replaced.** @param key key with which the specified value is to be associated* @param value value to be associated with the specified key* @return the previous value associated with <tt>key</tt>, or*         <tt>null</tt> if there was no mapping for <tt>key</tt>.*         (A <tt>null</tt> return can also indicate that the map*         previously associated <tt>null</tt> with <tt>key</tt>.)*/public V put(K key, V value) {return putVal(hash(key), key, value, false, true);}/*** 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) {//tab:引用当前hashMap的散列表//p: 当前散列表的元素//n: 散列表数组的长度//i: 根据上面的hash进一步计算出的数据存放在哈希表的位置Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;//不管用什么构造函数进行初始化一个HashMap//他们都没有初始化一张hash表//所以都会进入到这个里面，进行扩容，并且把长度赋值给nif ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)n = (tab = resize()).length;//按照分析//所有的HashMap构造函数都会在上面一步进行一个扩容//与其说是扩容，不如说是初始化一张哈希表//然后在进入下面的判断//上面哈希表就已经被初始化出来了//i = (n - 1) & hash 利用之前hash码算一个哈希位置出来//并把当前元素赋值给p//如果当前值为NULLif ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)//这个里面的n在每一次扩容之前都不会变，换句话，如果每次的key一样，并且没有主动去修改此对象的hashCode,大多返回的i都一样//直接把值放进去tab[i] = newNode(hash, key, value, null);//如果这个位置已经有数据了//注意一个问题是位置有数据，并不代表key就相等//哈希码肯定相等的//但是你看它计算位置的方式(n - 1) & hash 其中n是在变化的，n是数组大小//所以算出i的索引值也是在发生变化的，可能相等可能不相等//这个else大体的判定条件是!= nullelse {//e: 找到一个与插入key相等的结点，这里也就是key相等的结点//k: 一个临时的kNode<K,V> e; K k;//上面if判断的时候就已经把当前元素赋值给了p//当前元素hash码相等 && key相等//其实这里完全可以理解为key相等，计算的hash码就是相等的，自然i索引位置相等//这里也就是在第一个位置，也就是表的桶位，进行了判定if (p.hash == hash &&((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))e = p;//key相等的索引结点赋值给e，后面需要去把e的value替换掉//上面没进去说明key不一样//然后我们判断下面当前结点是不是一棵红黑树//如果是红黑树，就按照红黑树的方式插入进去else if (p instanceof TreeNode)e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);//上面没有相等的key替换，也没有被树化//那就是链表处理else {//走一个循环插入//jdk1.8是尾插，所以要走指针到链表的最后一个位置for (int binCount = 0; ; ++binCount) {//如果当前结点的.next等于null的时候，表明已经走到了链表的最后一个结点if ((e = p.next) == null) {//直接把这个结点连接到当前结点的next后面p.next = newNode(hash, key, value, null);//binCount记录了这个链表走了多少次//TREEIFY_THRESHOLD=8这是树化的条件//当binCount = 7的时候，也就是达到了树化的条件，循环了八次if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1sttreeifyBin(tab, hash);break;}//如果在循环的过程中找到key相等的位置，就需要替换值//因为链表里面可能也存在相等的key啊//直接跳出这个循环就行if (e.hash == hash &&((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))break;p = e;//这就是让p与e交替往下面轮替}}//替换e结点if (e != null) { // existing mapping for keyV oldValue = e.value;//保留老值，等会返回//onlyIfAbsent表示存在某个key就不插入这里默认是false//不为false,进入，表示已经存在某个key值if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)e.value = value;afterNodeAccess(e);return oldValue;}}++modCount;//表的改变次数，包含了添加操作，删除操作等改变//哈希表的长度大于了阈值，就要进行扩容if (++size > threshold)resize();afterNodeInsertion(evict);return null;}

实际的扩容分析

扩容会走下面这条路

如果表里面的数量大于了阈值，就开始扩容，下面是resize扩容部分的代码分析

 final Node<K,V>[] resize() {//拿到老表Node<K,V>[] oldTab = table;//老表这里，肯定会拿到长度//这里说一下如果是空参构造，在上面初始化put之后长度就是16(值默认)//如果是带容量的构造函数，在上面初始化后容量是2次方的值，至于具体是多少//这个要根据你传入的initialCapacity决定，因为他会先算一个阈值，然后在下次//初始化表的时候，把这个阈值当做容量传递过去，然后在根据你的容量和传入的负载因子//算出一个新的阈值//而对于利用map集合进行初始化一个HashMap的时候，它的长度取决于map集合//的长度，因为他是利用map集合的长度来算出了一个2次方的值作为阈值，下次初始化//一张表的时候，在把这个阈值拿进来作为表的长度int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;//拿到当前对象的阈值，也是有的int oldThr = threshold;//新长度，新的阈值初始化为0int newCap, newThr = 0;//这里就不是初始化动作了//这里全部都是扩容，所以都走这条if路线,容量全部都是大于0的if (oldCap > 0) {//直接封顶了，也就是扩容不了，直接返回老表if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {threshold = Integer.MAX_VALUE;return oldTab;}//重点在这个位置//新的表的长度一定会扩展为原来表长度的2倍//新的阈值这里分了一个情况：只有老表的长度大于了默认的容量//才会把新的阈值扩展为原来的2倍//那么对于空参构造来说，这里肯定就是新的长度与阈值全都变为原来的2倍//因为它的初始化长度就是16默认值//那么什么情况下会出现oldCap小于DEFAULT_INITIAL_CAPACITY这个容量呢//那么就是当用另外两个构造函数初始化一个哈希表的时候//你传入的capacity与map集合的大小非常小的时候//这里拿capacity来说，当它的值是8以下的时候//他会先算出来一个初始阈值，这个初始阈值在第一次初始化哈希表的时候//就会给这张表作为初始容量，假设是8以下，比如4,那么初始容量算出来就是8//阈值就是，假设负载因子传入的是0.5，阈值=8*0.5=4也就是olcCap=8,oldThr=4//下一次进来扩容长度变为16，因为老的长度是8<16,所以它的阈值扩容不会直接走//什么下面的两倍，而是跳到下面我标注(1)的位置else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)newThr = oldThr << 1; // double threshold}else if (oldThr > 0) newCap = oldThr;else {               newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);}//(1)//如果到这个位置//那么肯定是oldCapacity长度<16if (newThr == 0) {//它按照新长度和它自己的负载因子//上面我们假设了负载因子是0.5,新长度是16 //那么乘以新的负载因子就是16*0.5= 8；//我们会注意到阈值也还是变为了原来的2倍float ft = (float)newCap * loadFactor;newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?(int)ft : Integer.MAX_VALUE);}threshold = newThr;@SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];//创建一张新表table = newTab;//然后赋值给table;//扩容老表肯定不等于null的，所以必走下面这条路if (oldTab != null) {//遍历整个表，我们重点在于对原来表的数据的迁移for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {Node<K,V> e;//中间的移动变量//当这个位置有值了，让e结点去指向这个位置if ((e = oldTab[j]) != null) {oldTab[j] = null;//把当前位置的数据变为null//如果当前位置下面没有结点//说明了一个问题就是当前结点是一个唯一的key//也就是说按照之前的hash算出来的位置没有重复值//那么直接算出一个位置，放到新表里面//这个位置不可能重复if (e.next == null)//算出新的位置然后放值newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;//如果有结点，然后就判断有没有被树化else if (e instanceof TreeNode)//如果是一棵红黑树，那么就按照红黑树处理((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);//也不是红黑树，那么就按照链表处理//需要将这个桶的链表进行迁移else {//这里分为迁移到低位链表还是高位链表//低位链表原来的链表长度之内//高位链表扩展出来的链表长度之内Node<K,V> loHead = null, loTail = null;//低位链表Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;//高位链表Node<K,V> next;//中间的移动指针do {next = e.next;//如果最高位为0的数据，依旧放在原来的表的位置if ((e.hash & oldCap) == 0) {if (loTail == null)//这个只会进来一次loHead = e;//当前loHead是表头，到时候挂到桶位置上的表头elseloTail.next = e;loTail = e;//loTail会指向e的上一个结点}else {if (hiTail == null)hiHead = e;//同理elsehiTail.next = e;hiTail = e;}} while ((e = next) != null);if (loTail != null) {//这里刚好是这个链表的最后一个数据//它的next直接就是null//假如这里不是当前链表的最后一个数据，他可能下面还有数据//因为他已经要搬到新位置上去//所以直接把这里的next直接挂为nullloTail.next = null;//低位表最后一个位置next挂为nullnewTab[j] = loHead;}if (hiTail != null) {//同理hiTail.next = null;//扩展到了新的位置newTab[j + oldCap] = hiHead;}}}}}return newTab;}

简单说一下如果表的长度达到了最大值处理方式

这里还得重点来说一下关于链表位置的迁移计算

那么上面就知道了e.hash & oldCap结果如果为0的情况，那就是最高位一定为0的情况，最高位如果为1，它永远不会出现为0的情况，那么继续往下面看

 下面我们就可以拿到当前的结点的hash值我们去计算一下位置

很明显，高位为0的结点的hash值，它的位置只与后面四位有关，换句话说说，上面的hash值不管是与老的长度位比较还是新的长度位比较，结果都一样，所以他们全都放在低位链表的位置，换句话，这几个结点的位置全都不动

那么我们现在去看一下扩展到高位的链表

 这里也就说明了，为什么高位链表要扩展到这个位置的原因

 几个常见问题

 

 手写一个简单的哈希表

package com.pxx.test.hashmap.myhashmap1;public class MyHashMap<K, V> {//默认容量private static final int DEFAULT_CAPACITY = 16;//容量的最大值private static int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;//默认负载因子private static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;//哈希表的容量private int capacity;//负载因子private float loadFactor;//阈值private int threshold;//当前哈希映射中键值对的数量private int size;//存储键值对的数组，每一个元素都是一个链表头结点private Node<K, V>[] table;public MyHashMap() {//使用默认的容量和负载因子创建哈希映射实例this(DEFAULT_CAPACITY, DEFAULT_LOAD_FACTOR);}/*** //带参，使用指定容量和负载因子创建哈希映射实例* @param capacity* @param loadFactor*/public MyHashMap(int capacity, float loadFactor) {this.capacity = capacity;this.loadFactor = loadFactor;this.table = new Node[capacity];//这里已经把数据表给初始化了//把阈值在初始化的时候也给上this.threshold = (int) (capacity * loadFactor);}/*** 内部静态节点类，表示哈希映射中的结点* 这个结点的设计除了键值以外* 应该还包含一个指向下一个node的指针，* 因为当某个索引算出来* 但是又被占用了之后，后面就要接链表了,不停的往下指向*/private static class Node<K, V> {K key;V value;Node<K, V> next;//每个结点后面可能变成一个链表，所以必须有一个next指针int hash;//给一个hash值用于后面进行扩容操作public Node(int hash , K key, V value, Node<K, V> next) {this.hash = hash;this.key = key;this.value = value;this.next = next;}}//这里提供一个哈希函数，计算哈希索引的值private int hash(K key) {return key.hashCode();}//完善添加方法//这里面采用了链接的方法解决了冲突//如果有相同的键进来，就要被后面的值进行更新public V  put(K key, V value) {int index = hash(key);//拿到哈希值//拿到表的长度int n = table.length;//当前这个结点就是数组的桶，也就是链表的头结点Node<K, V> node = table[index & (n - 1)];//从这个当前哈希索引里面拿一个节点看看//如果不等于null//表明这个位置有值，我们就要插入到链表里面去//那么是头插还是尾插呢//在JDK源码里面1.8是尾插 1.8之前是头插//那我们这里实现尾插if (node != null) {while (node.next != null) {//还必须知道如果存在相同的键，那么就需要把值进行更新//但是如果更新了我们需要返回老值if (node.key.equals(key)) {V oldVal = node.value;//然后替换值node.value = value;return oldVal;}node = node.next;//最后跳出循环会移动到最后一个指针的位置}Node<K,V> newNode = new Node<>(index,key, value, null);node.next = newNode;} else {//直接放到这个位置就行了table[index] = new Node<>(index, key, value, null);}//除了替换老值，不进入size的计算之内//其他的都要进入到size的计算之内size++;//看看是否达到了负载因子//默认负载因子//private static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;//这里的负载因子默认是75%,比如容量是16 * 0.75 = 12//如果达到了12,这个哈希表的容量也就达到了一个阈值//负载因子用于控制哈希表的填充程度//当负载因子设置得较小时，哈希表会更早地进行扩容，以减少冲突和提高性能if (size > threshold) {resize();}return null;//没有新的值}//我限定的是只要进入这个方法就是扩容//表的初始化动作没有在这里进行private Node<K,V>[] resize() {Node<K, V>[] oldTab = table;//拿到老表的长度int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;//拿到阈值int oldThr = threshold;//新长度，新阈值int newCap = 0, newThr = 0;if (oldCap > 0) {//容量如果是最大值，封顶//阈值给个最大值，返回老表if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {//直接把阈值给到最大threshold = Integer.MAX_VALUE;return oldTab;}//这里我们直接扩展两倍newCap = oldCap << 1;newThr = oldThr << 1;}//新的阈值赋值threshold = newThr;//创建新表,注意强制类型转换，编译器无法强制类型转换成泛型数组Node<K, V>[] newTab = (Node<K, V>[]) new Node[newCap];table = newTab;if (oldTab != null) {Node<K, V> e;//给一个中间结点,等会用来移动//遍历老表for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {e = oldTab[j];//当前结点有值if (e != null) {//把老表的位置释放掉oldTab[j] = null;//下面去判断是直接放值，还是进行链化迁移//没有一个重复的索引位置if (e.next == null)newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;else {//考虑为链表的迁移Node<K, V> loHead = null, loTail = null;Node<K, V> hiHead = null, hiTail = null;Node<K, V> next;do {next = e.next;//最高位如果为0,放原来的位置if ((e.hash & oldCap) == 0) {if (loTail == null)loHead = e;elseloTail.next = e;//用loTail不断去拼接这个链表loTail = e;//loTail不停往下面走，然后会卡在其中某一个位置} else {//最高位不等于0的时候，考虑为1的时候//会迁移到原来的位置 + 最高位数if (hiTail == null)hiHead = e;elsehiTail.next = e;hiTail = e;}//然后整体把e向下移动e = next;} while (e != null);//直到结束大家都链好了各自的数据//上面循环完了之后，要把链表挂到相应的位置上去//这里就是真正的迁移if (loTail != null) {//这里刚好是这个链表的最后一个数据//它的next直接就是null//假如这里不是当前链表的最后一个数据，他可能下面还有数据//因为他已经要搬到新位置上去//所以直接把这里的next直接挂为nullloTail.next = null;//低位表最后一个位置next挂为nullnewTab[j] = loHead;}if (hiTail != null) {//同理hiTail.next = null;//扩展到了新的位置newTab[j + oldCap] = hiHead;}}}}}return newTab;}}