HashMap 类源码分析

 1、首先要清楚HashMap的存储结构，如下图所示：


   图中，紫色部分即代表哈希表，也称为哈希数组，数组的每个元素都是一个单链表的头节点，
链表是用来解决冲突的，如果不同的key映射到了数组的同一位置处，就将其放入单链表中。
  2、首先看链表中节点的数据结构：

    // Entry是单向链表。  
    // 它是 “HashMap链式存储法”对应的链表。  
    // 它实现了Map.Entry 接口，即实现getKey(), getValue(), setValue(V value), equals(Object o), hashCode()这些函数  
    static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {  
        final K key;  
        V value;  
        // 指向下一个节点  
        Entry<K,V> next;  
        final int hash;  
 
        // 构造函数。  
        // 输入参数包括"哈希值(h)", "键(k)", "值(v)", "下一节点(n)"  
        Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) {  
            value = v;  
            next = n;  
            key = k;  
            hash = h;  
        }  
 
        public final K getKey() {  
            return key;  
        }  
 
        public final V getValue() {  
            return value;  
        }  
 
        public final V setValue(V newValue) {  
            V oldValue = value;  
            value = newValue;  
            return oldValue;  
        }  
 
        // 判断两个Entry是否相等  
        // 若两个Entry的“key”和“value”都相等，则返回true。  
        // 否则，返回false  
        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;  
        }  
 
        // 实现hashCode()  
        public final int hashCode() {  
            return (key==null   ? 0 : key.hashCode()) ^  
                   (value==null ? 0 : value.hashCode());  
        }  
 
        public final String toString() {  
            return getKey() + "=" + getValue();  
        }  
 
        // 当向HashMap中添加元素时，绘调用recordAccess()。  
        // 这里不做任何处理  
        void recordAccess(HashMap<K,V> m) {  
        }  
 
        // 当从HashMap中删除元素时，绘调用recordRemoval()。  
        // 这里不做任何处理  
        void recordRemoval(HashMap<K,V> m) {  
        }  
    }  


    它的结构元素除了key、value、hash外，还有next，next指向下一个节点。另外，这里覆写了equals和hashCode方法来保证键值对的独一无二。    3、HashMap共有四个构造方法。构造方法中提到了两个很重要的参数：初始容量和加载因子。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槽的数量（即哈希数组的长度），初始容量是创建哈希表时的容量（从构造函数中可以看出，如果不指明，则默认为16），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，当哈希表中的条目数超出了加载因子与当前容量的乘积时，则要对该哈希表进行 resize 操作（即扩容）。
    下面说下加载因子，如果加载因子越大，对空间的利用更充分，但是查找效率会降低（链表长度会越来越长）；如果加载因子太小，那么表中的数据将过于稀疏（很多空间还没用，就开始扩容了），对空间造成严重浪费。如果我们在构造方法中不指定，则系统默认加载因子为0.75，这是一个比较理想的值，一般情况下我们是无需修改的。
    另外，无论我们指定的容量为多少，构造方法都会将实际容量设为不小于指定容量的2的次方的一个数，且最大值不能超过2的30次方
    4、HashMap中key和value都允许为null。因为其专门的对null进行了判断处理。
    5、要重点分析下HashMap中用的最多的两个方法put和get。先从比较简单的get方法着手，源码如下：


    // 获取key对应的value  
    public V get(Object key) {  
        if (key == null)  
            return getForNullKey();  
        // 获取key的hash值  
        int hash = hash(key.hashCode());  
        // 在“该hash值对应的链表”上查找“键值等于key”的元素  
        for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];  
             e != null;  
             e = e.next) {  
            Object k;  
                        //判断key是否相同
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))  
                return e.value;  
        }
                //没找到则返回null
        return null;  
    }  
 
    // 获取“key为null”的元素的值  
    // HashMap将“key为null”的元素存储在table[0]位置，但不一定是该链表的第一个位置！  
    private V getForNullKey() {  
        for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {  
            if (e.key == null)  
                return e.value;  
        }  
        return null;  
    }  


    首先，如果key为null，则直接从哈希表的第一个位置table[0]对应的链表上查找。记住，key为null的键值对永远都放在以table[0]为头结点的链表中，当然不一定是存放在头结点table[0]中。    如果key不为null，则先求的key的hash值，根据hash值找到在table中的索引，在该索引对应的单链表中查找是否有键值对的key与目标key相等，有就返回对应的value，没有则返回null。
    put方法稍微复杂些，代码如下：

    // 将“key-value”添加到HashMap中  
    public V put(K key, V value) {  
        // 若“key为null”，则将该键值对添加到table[0]中。  
        if (key == null)  
            return putForNullKey(value);  
        // 若“key不为null”，则计算该key的哈希值，然后将其添加到该哈希值对应的链表中。  
        int hash = hash(key.hashCode());  
        int i = indexFor(hash, table.length);  
        for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {  
            Object k;  
            // 若“该key”对应的键值对已经存在，则用新的value取代旧的value。然后退出！  
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {  
                V oldValue = e.value;  
                e.value = value;  
                e.recordAccess(this);  
                return oldValue;  
            }  
        }  
 
        // 若“该key”对应的键值对不存在，则将“key-value”添加到table中  
        modCount++;
                //将key-value添加到table[i]处
        addEntry(hash, key, value, i);  
        return null;  
    } 


    如果key为null，则将其添加到table[0]对应的链表中，putForNullKey的源码如下：

    // putForNullKey()的作用是将“key为null”键值对添加到table[0]位置  
    private V putForNullKey(V value) {  
        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;  
            }  
        }  
        // 如果没有存在key为null的键值对，则直接题阿见到table[0]处!  
        modCount++;  
        addEntry(0, null, value, 0);  
        return null;  
    } 


    如果key不为null，则同样先求出key的hash值，根据hash值得出在table中的索引，而后遍历对应的单链表，如果单链表中存在与目标key相等的键值对，则将新的value覆盖旧的value，比将旧的value返回，如果找不到与目标key相等的键值对，或者该单链表为空，则将该键值对插入到改单链表的头结点位置（每次新插入的节点都是放在头结点的位置），该操作是有addEntry方法实现的，它的源码如下：


        // 新增Entry。将“key-value”插入指定位置，bucketIndex是位置索引。  
addEntry( hash, K key, V value,  bucketIndex) {    
    // 保存“bucketIndex”位置的值到“e”中  
     Entry<K,V> e = table[bucketIndex];    
     // 设置“bucketIndex”位置的元素为“新Entry”，  
     // 设置“e”为“新Entry的下一个节点”  
     table[bucketIndex] =  Entry<K,V>(hash, key, value, e);    
     // 若HashMap的实际大小 不小于 “阈值”，则调整HashMap的大小  
     if (size++ >= threshold)    

             resize( * table.length);    

          }

       注意这里倒数第三行的构造方法，将key-value键值对赋给table[bucketIndex]，并将其next指向元素e，这便将key-value放到了头结点中，并将之前的头结点接在了它的后面。该方法也说明，每次put键值对的时候，总是将新的该键值对放在table[bucketIndex]处（即头结点处）。    两外注意最后两行代码，每次加入键值对时，都要判断当前已用的槽的数目是否大于等于阀值（容量*加载因子），如果大于等于，则进行扩容，将容量扩为原来容量的2倍。
    6、关于扩容。上面我们看到了扩容的方法，resize方法，它的源码如下：

    // 重新调整HashMap的大小，newCapacity是调整后的单位  
    void resize(int newCapacity) {  
        Entry[] oldTable = table;  
        int oldCapacity = oldTable.length;  
        if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {  
            threshold = Integer.MAX_VALUE;  
            return;  
        }  
 
        // 新建一个HashMap，将“旧HashMap”的全部元素添加到“新HashMap”中，  
        // 然后，将“新HashMap”赋值给“旧HashMap”。  
        Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];  
        transfer(newTable);  
        table = newTable;  
        threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);  
    }  


    很明显，是新建了一个HashMap的底层数组，而后调用transfer方法，将就HashMap的全部元素添加到新的HashMap中（要重新计算元素在新的数组中的索引位置）。transfer方法的源码如下：

    // 将HashMap中的全部元素都添加到newTable中  
    void transfer(Entry[] newTable) {  
        Entry[] src = table;  
        int newCapacity = newTable.length;  
        for (int j = 0; j < src.length; j++) {  
            Entry<K,V> e = src[j];  
            if (e != null) {  
                src[j] = null;  
                do {  
                    Entry<K,V> next = e.next;  
                    int i = indexFor(e.hash, newCapacity);  
                    e.next = newTable[i];  
                    newTable[i] = e;  
                    e = next;  
                } while (e != null);  
            }  
        }  
    }  


    很明显，扩容是一个相当耗时的操作，因为它需要重新计算这些元素在新的数组中的位置并进行复制处理。因此，我们在用HashMap的时，最好能提前预估下HashMap中元素的个数，这样有助于提高HashMap的性能。    7、注意containsKey方法和containsValue方法。前者直接可以通过key的哈希值将搜索范围定位到指定索引对应的链表，而后者要对哈希数组的每个链表进行搜索。
    8、我们重点来分析下求hash值和索引值的方法，这两个方法便是HashMap设计的最为核心的部分，二者结合能保证哈希表中的元素尽可能均匀地散列。
    计算哈希值的方法如下：

static int hash(int h) {
        h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
        return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
    }


    它只是一个数学公式，IDK这样设计对hash值的计算，自然有它的好处，至于为什么这样设计，我们这里不去追究，只要明白一点，用的位的操作使hash值的计算效率很高。    由hash值找到对应索引的方法如下：

   static int indexFor(int h, int length) {
        return h & (length-1);
    }
    这个我们要重点说下，我们一般对哈希表的散列很自然地会想到用hash值对length取模（即除法散列法），Hashtable中也是这样实现的，这种方法基本能保证元素在哈希表中散列的比较均匀，但取模会用到除法运算，效率很低，HashMap中则通过h&(length-1)的方法来代替取模，同样实现了均匀的散列，但效率要高很多，这也是HashMap对Hashtable的一个改进。    接下来，我们分析下为什么哈希表的容量一定要是2的整数次幂。首先，length为2的整数次幂的话，h&(length-1)就相当于对length取模，这样便保证了散列的均匀，同时也提升了效率；其次，length为2的整数次幂的话，为偶数，这样length-1为奇数，奇数的最后一位是1，这样便保证了h&(length-1)的最后一位可能为0，也可能为1（这取决于h的值），即与后的结果可能为偶数，也可能为奇数，这样便可以保证散列的均匀性，而如果length为奇数的话，很明显length-1为偶数，它的最后一位是0，这样h&(length-1)的最后一位肯定为0，即只能为偶数，这样任何hash值都只会被散列到数组的偶数下标位置上，这便浪费了近一半的空间，因此，length取2的整数次幂，是为了使不同hash值发生碰撞的概率较小，这样就能使元素在哈希表中均匀地散列。


真正进入HashMap的源码：




 public class HashMap<K,V>
    extends AbstractMap<K,V>
    implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable
{
    //默认的初始容量（容量为HashMap中数组的长度）是16，且实际容量必须是2的整数次幂。
    static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;
    // 最大容量（必须是2的幂且小于2的30次方，传入容量过大将被这个值替换）  
    static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
    //默认加载因子
    static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
    //存储数据的Entry数组，长度是2的幂。 HashMap采用链表法解决冲突，每一个Entry是单向链表上的的节点
    transient Entry<K,V>[] table;
    //HashMap的底层数组已经使用单元格的数量 ，用于判断是否达到加载因子的数量值
    transient int size;
    //HashMap的阈值，用于判断是否需要调整HashMap的容量（threshold = 容量*加载因子）  
    int threshold;
    //加载因子的实际大小， 用于自定义。
    final float loadFactor;
    //HashMap被改变的次数
    transient int modCount;


    static final int ALTERNATIVE_HASHING_THRESHOLD_DEFAULT = Integer.MAX_VALUE;
    //指定初始容量和加载因子的构造器
    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);


        // Find a power of 2 >= initialCapacity
        int capacity = 1;
        while (capacity < initialCapacity)
            capacity <<= 1;


        this.loadFactor = loadFactor;
        threshold = (int)Math.min(capacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1);
        table = new Entry[capacity];
        useAltHashing = sun.misc.VM.isBooted() &&
                (capacity >= Holder.ALTERNATIVE_HASHING_THRESHOLD);
        init();
    }
    //指定容量的小的构造函数
    public HashMap(int initialCapacity) {
        this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
    }
    //无参构造器
    public HashMap() {
        this(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
    }
    //根据对象k，计算其hashcode值
    final int hash(Object k) {
        int h = 0;
        if (useAltHashing) {
            if (k instanceof String) {
                return sun.misc.Hashing.stringHash32((String) k);
            }
            h = hashSeed;
        }
        h ^= k.hashCode();
        h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
        return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
    }
    //根据hashcode的值返回在数组中的索引
    static int indexFor(int h, int length) {
        return h & (length-1);
    }
    //返回map中实际存储元素的个数
    public int size() {
        return size;
    }
    //参看map是否为空
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }
    //通过k获取map中的元素
    public V get(Object key) {
        if (key == null)
            return getForNullKey();
        Entry<K,V> entry = getEntry(key);


        return null == entry ? null : entry.getValue();
    }
    //获取null键对应的值
    private V getForNullKey() {
        for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {
            if (e.key == null)
                return e.value;
        }
        return null;
    }
    //map中是否存在参数key的key值
    public boolean containsKey(Object key) {
        return getEntry(key) != null;
    }
    //根据key值获取Entry对象
    final Entry<K,V> getEntry(Object key) {
        int hash = (key == null) ? 0 : hash(key);
        for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];
             e != null;
             e = e.next) {
            Object k;
            if (e.hash == hash &&
                ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                return e;
        }
        return null;
    }
    //向map中存放数据
    public V put(K key, V value) {
//如果key值为空，则将该键值对添加到table[0]中。
        if (key == null)
            return putForNullKey(value);
  // 若“key不为null”，则计算该key的哈希值
        int hash = hash(key);
//根据hash值计算table中的索引位置
        int i = indexFor(hash, table.length);

//查找索引位置是否存在对应的key值，如果存在覆盖
        for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
            Object k;
     // 若“该key”对应的键值对已经存在，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;
            }
        }
//修改次数加一
        modCount++;
//如果不存在，将键值对添加到 i 出，并将hash值赋给Entry中的hash属性
        addEntry(hash, key, value, i);
//原map中没有旧值，则返回null
        return null;
    }
     // putForNullKey()的作用是将“key为null”键值对添加到table[0]位置  
    private V putForNullKey(V value) {
        //查找table[0]中是否有null值key的Entry，如果有覆盖
        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++;
//如果没有将Entry添加到table[0]中，Entry中hash的值为0， 在table中的0位置插入
        addEntry(0, null, value, 0);
        return null;
    }
    //创建HashMap对应的“添加方法”，  putForNullKey()和put()不同。putForCreate()是内部方法，它被构造函数等调用，用来创建HashMap  , put()是对外提供的往HashMap中添加元素的方法。 

    private void putForCreate(K key, V value) {
        int hash = null == key ? 0 : hash(key);
        int i = indexFor(hash, table.length);
//若该HashMap表中存在“键值等于key”的元素，则替换该元素的value值  
        for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
            Object k;
            if (e.hash == hash &&
                ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {
                e.value = value;
                return;
            }
        }
// 若该HashMap表中不存在“键值等于key”的元素，则将该key-value添加到HashMap中  
        createEntry(hash, key, value, i);
    }


  // 将“m”中的全部元素都添加到HashMap中。  该方法被内部的构造HashMap的方法所调用。  
    private void putAllForCreate(Map<? extends K, ? extends V> m) {
// 利用迭代器将元素逐个添加到HashMap中  
        for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : m.entrySet())
            putForCreate(e.getKey(), e.getValue());
    }


    // 重新调整HashMap的大小，newCapacity是调整后的容量  
    void resize(int newCapacity) {
        Entry[] oldTable = table;
        int oldCapacity = oldTable.length;
        //如果就容量已经达到了最大值，则不能再扩容，直接返回
        if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
            threshold = Integer.MAX_VALUE;
            return;
        }

        // 新建一个HashMap  
        Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];
        boolean oldAltHashing = useAltHashing;
        useAltHashing |= sun.misc.VM.isBooted() &&
                (newCapacity >= Holder.ALTERNATIVE_HASHING_THRESHOLD);
        boolean rehash = oldAltHashing ^ useAltHashing;
        //将“旧HashMap”的全部元素添加到“新HashMap”中
        transfer(newTable, rehash);
        //将“新HashMap”赋值给“旧HashMap”。
        table = newTable;
        //设置阀值为 新table容量*加载因子 和 最大容量+1的值 中的小值， 
        //也就是说阀值的最大值为MAXIMUM_CAPACITY
        threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1);
    }
    //将“旧HashMap”的全部元素添加到“新HashMap”中
    void transfer(Entry[] newTable, boolean rehash) {
        int newCapacity = newTable.length;
        for (Entry<K,V> e : table) {
            while(null != e) {
                Entry<K,V> next = e.next;
                if (rehash) {
                    e.hash = null == e.key ? 0 : hash(e.key);
                }
                int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
                e.next = newTable[i];
                newTable[i] = e;
                e = next;
            }
        }
    }
    // 将"m"的全部元素都添加到HashMap中
    public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) {
        //判断m中元素的个数是否为0，用阀值来判断的
        int numKeysToBeAdded = m.size();
        if (numKeysToBeAdded == 0)
            return;
        //如果m的阀值比本map的阀值大，则需要table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);
        }
         // 通过迭代器，将“m”中的元素逐个添加到HashMap中。  
        for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : m.entrySet())
            put(e.getKey(), e.getValue());
    }
     // 删除“键为key”元素  
    public V remove(Object key) {
        Entry<K,V> e = removeEntryForKey(key);
        return (e == null ? null : e.value);
    }
      // 删除“键为key”的元素
    final Entry<K,V> removeEntryForKey(Object key) {
        int hash = (key == null) ? 0 : hash(key);
        int i = indexFor(hash, table.length);
        Entry<K,V> prev = table[i];
        Entry<K,V> e = prev;
        // 删除链表中“键为key”的元素  ，本质是“删除单向链表中的节点”
        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--;
                if (prev == e)
                    table[i] = next;
                else
                    prev.next = next;
                e.recordRemoval(this);
                return e;
            }
            prev = e;
            e = next;
        }
        return e;
    }
   // 删除链表中的“键值对e” ， 本质是“删除单向链表中的节点”  
    final Entry<K,V> removeMapping(Object o) {
        if (!(o instanceof Map.Entry))
            return null;
        Map.Entry<K,V> entry = (Map.Entry<K,V>) o;
        Object key = entry.getKey();
        int hash = (key == null) ? 0 : hash(key);
        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;
            if (e.hash == hash && e.equals(entry)) {
                modCount++;
                size--;
                if (prev == e)
                    table[i] = next;
                else
                    prev.next = next;
                e.recordRemoval(this);
                return e;
            }
            prev = e;
            e = next;
        }


        return e;
    }
    //清空Hashmap,将所的元素设置为null
    public void clear() {
        modCount++;
        Entry[] tab = table;
        for (int i = 0; i < tab.length; i++)
            tab[i] = null;
        size = 0;
    }
    // 是否包含“值为value”的元素 
    public boolean containsValue(Object value) {
        if (value == null)
            return containsNullValue();


        Entry[] tab = table;
        //移动数组指针，遍历整个数组
        for (int i = 0; i < tab.length ; i++)
        //遍历整个链表，查找链表中是否存在value的Entry
            for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next)
                if (value.equals(e.value))
                    return true;
        return false;
    }
    //判断是否存在value为null的Entry
    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;
    }
    //赋值map
    public Object clone() {
        HashMap<K,V> result = null;
        try {
            result = (HashMap<K,V>)super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            // assert false;
        }
        result.table = new Entry[table.length];
        result.entrySet = null;
        result.modCount = 0;
        result.size = 0;
        result.init();
        result.putAllForCreate(this);


        return result;
    }
    //Entry是单向链表。  它是 “HashMap链式存储法”对应的链表。  
    //它实现了Map.Entry 接口，即实现getKey(), getValue(), setValue(V value), equals(Object o), hashCode()这些函数  
    static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final K key;    //key
        V value;        //value
        Entry<K,V> next;    //指向下一个Entry
        int hash;       //存储由key计算出的hash值
    //构造函数
        Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) {
            value = v;
            next = n;
            key = k;
            hash = h;
        }


        public final K getKey() {
            return key;
        }


        public final V getValue() {
            return value;
        }


        public final V setValue(V newValue) {
            V oldValue = value;
            value = newValue;
            return oldValue;
        }
        //判断两个Entry是否相等
        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;
        }
        //返回Entry的哈希值，即由key计算出的hash值
        public final int hashCode() {
            return (key==null   ? 0 : key.hashCode()) ^
                   (value==null ? 0 : value.hashCode());
        }
        //重写Object中toString方法
        public final String toString() {
            return getKey() + "=" + getValue();
        }
        // 当向HashMap中添加元素时，绘调用recordAccess()。  这里不做任何处理  
        void recordAccess(HashMap<K,V> m) {
        }
        // 当从HashMap中删除元素时，绘调用recordRemoval()。 这里不做任何处理  
        void recordRemoval(HashMap<K,V> m) {
        }
    }


        // 新增Entry。将“key-value”插入指定位置，bucketIndex是数组中的位置索引。  

        void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {  

        //如果bucketIndex位置存在元素并且size大于了阀值

        if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) {
            //table需要扩容为原来的两倍,resize()对HashMap中的元素进行了从新存储，看上面resize()代码。
            resize(2 * table.length);
            //判断key是否为null， 是返回0， 不是返回hash(key);
            hash = (null != key) ? hash(key) : 0;
            //从新计算bucketIndex的值
            bucketIndex = indexFor(hash, table.length);

        }

        //把Entry添加到HashMap中

        createEntry(hash, key, value, bucketIndex);
    }

    //创建Entry,将“key-value”插入指定的位置。
    void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
        // 保存“bucketIndex”位置的值到“e”中  
        Entry<K,V> e = table[bucketIndex];

        // 设置“bucketIndex”位置的元素为“新Entry”，  设置“e”为“新Entry的下一个节点”  
        table[bucketIndex] = new Entry<>(hash, key, value, e);
        size++;  //???
    }

    // HashIterator是HashMap迭代器的抽象出来的父类，实现了公共了函数。  
    // 它包含“key迭代器(KeyIterator)”、“Value迭代器(ValueIterator)”和“Entry迭代器(EntryIterator)”3个子类。  
    private abstract class HashIterator<E> implements Iterator<E> {
  // 下一个元素  
        Entry<K,V> next;        // next entry to return
        int expectedModCount;   //用于实现fast-fail机制。  
        int index;              // 当前索引
        Entry<K,V> current;     // 当前元素
        HashIterator() {
            expectedModCount = modCount;
            if (size > 0) { // advance to first entry
                Entry[] t = table;
                // 将next指向table中第一个不为null的元素。   // 这里利用了index的初始值为0，从0开始依次向后遍历，直到找到不为null的元素就退出循环。  
                while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)
                    ;
            }
        }


        public final boolean hasNext() {
            return next != null;
        }
        // 获取下一个元素
        final Entry<K,V> nextEntry() {
            if (modCount != expectedModCount)
                throw new ConcurrentModificationException();
            Entry<K,V> e = next;
            if (e == null)
                throw new NoSuchElementException();
           // 注意！！！  
            // 一个Entry就是一个单向链表  
            // 若该Entry的下一个节点不为空，就将next指向下一个节点;  
            // 否则，将next指向下一个链表(也是下一个Entry)的不为null的节点。
            if ((next = e.next) == null) {
                Entry[] t = table;
                while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)
                    ;
            }
            current = e;
            return e;
        }


        // 删除当前元素
        public void remove() {
            if (current == null)
                throw new IllegalStateException();
            if (modCount != expectedModCount)
                throw new ConcurrentModificationException();
            Object k = current.key;
            current = null;
            HashMap.this.removeEntryForKey(k);
            expectedModCount = modCount;
        }
    }
        //values的迭代器
    private final class ValueIterator extends HashIterator<V> {
        public V next() {
            return nextEntry().value;
        }
    }
        //key的迭代器
    private final class KeyIterator extends HashIterator<K> {
        public K next() {
            return nextEntry().getKey();
        }
    }
        //Entry的迭代器
    private final class EntryIterator extends HashIterator<Map.Entry<K,V>> {
        public Map.Entry<K,V> next() {
            return nextEntry();
        }
    }
//返回一个key迭代器
    // Subclass overrides these to alter behavior of views' iterator() method
    Iterator<K> newKeyIterator()   {
        return new KeyIterator();
    }
    Iterator<V> newValueIterator()   {
        return new ValueIterator();
    }
    Iterator<Map.Entry<K,V>> newEntryIterator()   {
        return new EntryIterator();
    }




    // Views


    private transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet = null;
        // 返回“key的集合”，实际上返回一个“KeySet对象”
    public Set<K> keySet() {
        Set<K> ks = keySet;
        return (ks != null ? ks : (keySet = new KeySet()));
    }
 //Key对应的集合  
    // KeySet继承于AbstractSet，说明该集合中没有重复的Key
    private final class KeySet extends AbstractSet<K> {  //AbstractSet实现了Set接口， 所以  Set set = map.KeySet()是正确的。
        public Iterator<K> iterator() {
            return newKeyIterator();
        }
        public int size() {
            return size;
        }
        public boolean contains(Object o) {
            return containsKey(o);
        }
        public boolean remove(Object o) {
            return HashMap.this.removeEntryForKey(o) != null;
        }
        public void clear() {
            HashMap.this.clear();
        }
    }
    // “value集合”  
    // Values继承于AbstractCollection，不同于“KeySet继承于AbstractSet”，  
    // Values中的元素能够重复。因为不同的key可以指向相同的value。  


    public Collection<V> values() {
        Collection<V> vs = values;
        return (vs != null ? vs : (values = new Values()));
    }
// List list= map.values()是错误的，因为AbstractCollection与List没有关系，Values类和ArrayList、LinckedList也没有关系
    private final class Values extends AbstractCollection<V> {
        public Iterator<V> iterator() {
            return newValueIterator();
        }
        public int size() {
            return size;
        }
        public boolean contains(Object o) {
            return containsValue(o);
        }
        public void clear() {
            HashMap.this.clear();
        }
    }
 // 返回“HashMap的Entry集合”
    public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {
        return entrySet0();
    }


// 返回“HashMap的Entry集合”，它实际是返回一个EntrySet对象
    private Set<Map.Entry<K,V>> entrySet0() {
        Set<Map.Entry<K,V>> es = entrySet;
        return es != null ? es : (entrySet = new EntrySet());
    }


// EntrySet对应的集合  
    // EntrySet继承于AbstractSet，说明该集合中没有重复的EntrySet。
    private final class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> {
        public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {
            return newEntryIterator();
        }
        public boolean contains(Object o) {
            if (!(o instanceof Map.Entry))
                return false;
            Map.Entry<K,V> e = (Map.Entry<K,V>) o;
            Entry<K,V> candidate = getEntry(e.getKey());
            return candidate != null && candidate.equals(e);
        }
        public boolean remove(Object o) {
            return removeMapping(o) != null;
        }
        public int size() {
            return size;
        }
        public void clear() {
            HashMap.this.clear();
        }
    }


   
// java.io.Serializable的写入函数  
    // 将HashMap的“总的容量，实际容量，所有的Entry”都写入到输出流中
    private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
        throws IOException
    {
        Iterator<Map.Entry<K,V>> i =
            (size > 0) ? entrySet0().iterator() : null;


        // Write out the threshold, loadfactor, and any hidden stuff
        s.defaultWriteObject();


        // Write out number of buckets
        s.writeInt(table.length);


        // Write out size (number of Mappings)
        s.writeInt(size);


        // Write out keys and values (alternating)
        if (size > 0) {
            for(Map.Entry<K,V> e : entrySet0()) {
                s.writeObject(e.getKey());
                s.writeObject(e.getValue());
            }
        }
    }


    private static final long serialVersionUID = 362498820763181265L;


// java.io.Serializable的读取函数：根据写入方式读出  
    // 将HashMap的“总的容量，实际容量，所有的Entry”依次读出 
    private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
         throws IOException, ClassNotFoundException
    {
        // Read in the threshold (ignored), loadfactor, and any hidden stuff
        s.defaultReadObject();
        if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
            throw new InvalidObjectException("Illegal load factor: " +
                                               loadFactor);


        // set hashSeed (can only happen after VM boot)
        Holder.UNSAFE.putIntVolatile(this, Holder.HASHSEED_OFFSET,
                sun.misc.Hashing.randomHashSeed(this));


        // Read in number of buckets and allocate the bucket array;
        s.readInt(); // ignored


        // Read number of mappings
        int mappings = s.readInt();
        if (mappings < 0)
            throw new InvalidObjectException("Illegal mappings count: " +
                                               mappings);


        int initialCapacity = (int) Math.min(
                // capacity chosen by number of mappings
                // and desired load (if >= 0.25)
                mappings * Math.min(1 / loadFactor, 4.0f),
                // we have limits...
                HashMap.MAXIMUM_CAPACITY);
        int capacity = 1;
        // find smallest power of two which holds all mappings
        while (capacity < initialCapacity) {
            capacity <<= 1;
        }


        table = new Entry[capacity];
        threshold = (int) Math.min(capacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1);
        useAltHashing = sun.misc.VM.isBooted() &&
                (capacity >= Holder.ALTERNATIVE_HASHING_THRESHOLD);


        init();  // Give subclass a chance to do its thing.


        // Read the keys and values, and put the mappings in the HashMap
        for (int i=0; i<mappings; i++) {
            K key = (K) s.readObject();
            V value = (V) s.readObject();
            putForCreate(key, value);
        }
    }




// 返回“HashMap总的容量” 
    int   capacity()     { return table.length; }
// 返回“HashMap的加载因子”  
    float loadFactor()   { return loadFactor;   }
}