核心参数

/*** The table, resized as necessary. Length MUST Always be a power of two.*/transient Entry<K,V>[] table = (Entry<K,V>[]) EMPTY_TABLE;/*** The number of key-value mappings contained in this map.*/transient int size;/*** The next size value at which to resize (capacity * load factor).* @serial*/// If table == EMPTY_TABLE then this is the initial capacity at which the// table will be created when inflated.int threshold;/*** The load factor for the hash table.** @serial*/final float loadFactor;/*** The number of times this HashMap has been structurally modified* Structural modifications are those that change the number of mappings in* the HashMap or otherwise modify its internal structure (e.g.,* rehash).  This field is used to make iterators on Collection-views of* the HashMap fail-fast.  (See ConcurrentModificationException).*/transient int modCount;

• threhold：实际的负载量，超过了这个值，就会扩容。
• loadFactor：扩容因子。
• 真实容量（capacity） * loadFactor = threhold
• Entry<K,V>[] 这是个Entry<K,V>的数组，代表了整个hash表，其中每一个Entry<K,V>代表一个桶，他是一个链表。正因如此，即使发生了哈希冲突，也可以放在同一个桶中。
• modCount
  我们知道HashMap不是线程安全的 , 也就是说你在操作的同时可能会有其它的线程也在操作该map, 用modCount来记录修改集合修改次数。
  我们在边迭代边删除集合元素时会碰到一个异常ConcurrentModificationException , 原因是不管你使用entrySet()方法也好 , keySet()方法也好 , 其实在for循环的时候还是会使用该集合内置的Iterator迭代器中的nextEntry()方法 , 如果你没有使用Iterator内置的remove()方法 , 那么迭代器内部的记录更改次数的值便不会被同步 , 当你下一次循环时调用nextEntry()方法便会抛出异常。
   

一个hashmap的构造

/*** Constructs an empty <tt>HashMap</tt> with the default initial capacity* (16) and the default load factor (0.75).*/public HashMap() {this(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY, DEFAULT_LOAD_FACTOR);}

让我们来看一下这两个常量是什么

   /*** The default initial capacity - MUST be a power of two.*/static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16

/*** The load factor used when none specified in constructor.*/static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

两个默认值看到容量为16，负载因子为0.75 ，这也就是一会要赋给的threhold和loadFactor的默认值。

 点进构造方法所调用的函数：

 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);this.loadFactor = loadFactor;threshold = initialCapacity;init();}

 默认容量16，负载因子0.75分别赋给initialCapacity ，loadFactor。

会在首次put时把threshold设置为 16 * 0.75.

put（）详解

   public V put(K key, V value) {if (table == EMPTY_TABLE) {inflateTable(threshold);}if (key == null)return putForNullKey(value);int hash = hash(key);int i = indexFor(hash, table.length);for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {Object k;if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {V oldValue = e.value;e.value = value;e.recordAccess(this);return oldValue;}}modCount++;addEntry(hash, key, value, i);return null;}

如果map是空的，（这个table就是上面提到的Entry<K,V>[] ，）通过inflateTable(threshold)初始化

/*** Inflates the table.*/private void inflateTable(int toSize) {// Find a power of 2 >= toSizeint capacity = roundUpToPowerOf2(toSize);threshold = (int) Math.min(capacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1);table = new Entry[capacity];initHashSeedAsNeeded(capacity);}

将原本容量转化成二进制 （向上取整）赋值给了capacity，作为实际容量，如 7转化成8 9转化成16。（有个小疑惑，为什么要这么做呢）看下roundUpToPowerOf2（）函数

 private static int roundUpToPowerOf2(int number) {// assert number >= 0 : "number must be non-negative";return number >= MAXIMUM_CAPACITY? MAXIMUM_CAPACITY: (number > 1) ? Integer.highestOneBit((number - 1) << 1) : 1;}

然后将threshold 变成了 新的容量 capacity 的loadFactor（扩容因子）倍 。

第一次put时会初始化数组，其容量变为不小于指定容量的2的幂数。然后根据负载因子确定阈值。显然易见的负载因子可以更改。如果能力足够的话。（反正暂时我还是做不到）

继续往下进行 ，如果key值为空那么又进入到一个方法

/*** Offloaded version of put for null keys*/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;}}modCount++;addEntry(0, null, value, 0);return null;}

这个方法所代表的含义就是，查看整个hash表的第一个桶（是个链表），看这个链表中有没有键值为空的，如果有，就将val赋值给它。并返回原来null代表的value。否则进入addEntry方法

/*** Adds a new entry with the specified key, value and hash code to* the specified bucket.  It is the responsibility of this* method to resize the table if appropriate.** Subclass overrides this to alter the behavior of put method.*/void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) {resize(2 * table.length);hash = (null != key) ? hash(key) : 0;bucketIndex = indexFor(hash, table.length);}createEntry(hash, key, value, bucketIndex);}

如果没有负载，即threshold没有满并且桶中为空则进入到createEntry方法

    void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {Entry<K,V> e = table[bucketIndex];table[bucketIndex] = new Entry<>(hash, key, value, e);size++;}

在当前桶中头插入这个节点。

如果负载了就进行扩容然后重新计算hash值，然后根据新的hash值获得桶的索引，再次插入。如果键值不为空则根据键值算出新的hash，再根据hash算出新索引，计算新索引方法如下：

/*** Returns index for hash code h.*/static int indexFor(int h, int length) {// assert Integer.bitCount(length) == 1 : "length must be a non-zero power of 2";return h & (length-1);}

这也是为什么必须要求hash表的长度是2的幂次方。再减一之后，除了最高位，其余位都是1，在和hash相与，得出结果。 

我们可以看到如果容量是2的次方 , 那么length - 1得到的二进制的除了补位外都是1,根据&运算符的规则 , 0&0=0; 0&1=0; 1&1=1;那么也就意味着不论h的值是什么 , 只要length - 1的二进制码是这样的规律的 , 那么就 可以保证hash的值只和length - 1的同位参与了运算 .

例如二进制码A(10101011)&B(00001111)的结果就是C(00001011) , C的结果只会受到b二进制码后四位的影响,因为b的补位都是0 , 也就是说h & (length - 1)得到的索引不会大于length,也就不会越界。

如果键值不为空，那么就直接计算hash，得出索引进行循环。for循环遍历的是上面计算出来的桶索引代表的那个链表的所有节点。然后再判断这个链表里面有没有 和要插入的节点hash值相同并且equals或者==结果也相同的节点，如共有，就覆盖，并且返回旧值。否则就插入节点。

 在这里浅放一下hash的方法：（手撸hash计算hash值可以以此为鉴）

   final int hash(Object k) {int h = hashSeed;if (0 != h && k instanceof String) {return sun.misc.Hashing.stringHash32((String) k);}h ^= k.hashCode();// This function ensures that hashCodes that differ only by// constant multiples at each bit position have a bounded// number of collisions (approximately 8 at default load factor).h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);}

get（）详解

    public V get(Object key) {if (key == null)return getForNullKey();Entry<K,V> entry = getEntry(key);return null == entry ? null : entry.getValue();}

键空，走getForNullKey（）

   private V getForNullKey() {if (size == 0) {return null;}for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {if (e.key == null)return e.value;}return null;}

这个和刚才看的put方法一致，都在再桶索引为0的地方存取，不用多说。

不空，进

   final Entry<K,V> getEntry(Object key) {if (size == 0) {return null;}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;}

首先根据键值计算出hash，然后根据hash计算出索引找到桶，遍历链表的每个节点，当遇到和目标hash相同并且key相同或者equals的节点，就返回。

resize（）详解

这是一个扩容方法

  void resize(int newCapacity) {Entry[] oldTable = table;int oldCapacity = oldTable.length;if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {threshold = Integer.MAX_VALUE;return;}Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];transfer(newTable, initHashSeedAsNeeded(newCapacity));table = newTable;threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1);}

新容量= 旧容量 * 2
新负载= 新容量*扩容因子

建立了新容器，要把旧容器的转移过去。transfer方法

/*** Transfers all entries from current table to newTable.*/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;}}}

元素迁移的过程中在多线程情境下有可能会触发死循环（无限进行链表反转）。
出现环形链表的原因大概是这样的：线程1准备处理节点，线程二把HashMap扩容成功，链表已经逆向排序，那么线程1在处理节点时就可能出现环形链表。

不同线程算出来的地址不一样

原因就是有的扩容了，有的没有扩容