Map之HashMap的get與put流程，及hash沖突解決方式

　　在java中HashMap作為一種Map的實現，在程序中我們經常會用到，在此記錄下其中get與put的執行過程，以及其hash沖突的解決方式：

　　HashMap在存儲數據的時候是key-value的鍵值對的形式存放的，一個key-value會創建一個Map.Entry實現類，在HashMap中該實現類分為Node和TreeNode，其中TreeNode繼承了Node類，在沒有hash沖突的情況下，這些Map.Entry實現類會組成數組table存放。key的hashCode值決定了該Map.Entry在table中的索引

　　

　　HashMap的hash算法是key的hashCode異或key的hashCode無符號右移16位

　　

　　在放入key到一定程度的時候就會出現不同的key值運算出相同的hash值，導致多個Map.Entry類存放在table同一個索引位置上，這個時候就是所謂的hash沖突。

通過觀察put(key,value)方法：

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            Node<K,V> e; K k;
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            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;
                }
            }
            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;
    }

　　我們發現，在執行過程中會首先取出table在(table.length-1)&hash(key)的值，如果該值為空，說明還沒有發生hash沖突，直接new一個Node放在該索引處，

如果該值不為空，說明已經存放過相同hash值的key，繼續判斷兩個key的equals方法是否相等，如果相等則覆蓋原來的值。如果不等，則出現hash沖突。

　　在出現hash沖突時首先會判斷當前的Node是否是TreeNode，如果是TreeNode則在該TreeNode上添加一個分支。如果不是，那么說明是Node類。在table中只會存在這兩個Map.Entry實現類。在所有的Node都有一個next變量，當出現hash沖突時，就會將該Node的next變量賦值為要放入的新的Node，這樣在多次沖突后該位置就會形成一個類似於鏈表的結構，當該鏈表長度為8時，為了提高性能，就會將該鏈表替換成樹結構的TreeNode。

　　以上就是HashMap解決hash沖突的方式。

　　當調用get方法時

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

　　會通過key的hash值獲取table中的Node，並通過key的equals方法來確定要取的Node，在返回Node的value值。

　　通過HashMap的存儲結構可以發現當我們遍歷HashMap時通過entrySet方法性能會高一點，因為它直接返回了存儲的Map.Entry類，而遍歷key方式是通過遍歷Map.Entry取出key，我們在調用get(key)方法時又會去取一次Entry，所以性能會比較低