在JDK1.8後，對HashMap原始碼進行了更改，引入了紅黑樹。 在這之前，HashMap實際上就是就是陣列+連結串列的結構，由於HashMap是一張雜湊表，其會產生雜湊衝突，為了解決雜湊衝突，HashMap採用了開鏈法，即對於用物件hashCode值計算雜湊表陣列下表時，當出現相同情況時，會在相同的地方追加形成連結串列的形式。對於分佈均勻的情況下，僅僅是一個一維陣列，查詢時時間複雜度為O(1)，當分佈不均勻的時候，在有的地方會形成連結串列，極端情況下完全退化成一個連結串列，查詢時就需要遍歷整個連結串列，時間複雜度就為O(n)，極為耗時。 在引入紅黑樹後，當滿足一定條件時，連結串列就會轉換成一顆紅黑樹。紅黑樹是一種AVL樹(自平衡查詢二叉樹)，相比於連結串列，其查詢時的時間複雜度還是很優秀的(O(logn))！

先了解一下HashMap的模型： 其中的Node結點存放我們的鍵值對<K, V>; 首先，我們先了解HashMap給出的幾個重要指標：

static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4;  // 預設的初始化容量大小為16
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30; // HashMap最大容量1G
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f; // 預設負載因子值0.75，用於擴容時的計算
static final int TREEIFY_THRESHOLD =
 
 8; // 樹的閾值，當連結串列長度大於等於8時，由連結串列轉換成紅黑樹
static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6; // 連結串列的閾值，暫時不清楚
static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64; // 最小樹容量64

以上就是幾個基本指標，其規定了在以後操作中的界限！ 其中Node<K, V>是一個內部類，封裝了這個結點的所有資訊，有如下幾個成員

final int hash;   
final K key;      
V value;       
Node<K,V> next;

key和value不必多說，其中的hash是利用key物件的hashCode計算得到的，具有唯一性：

 static final int hash(Object key) {
        int h;
        // 可以看到hash是根據物件的hashCode值來計算
        // hashCode是一個int值，有32位
        // 最後改變的是其低16位
        return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
    }

其中的next就是為了解決雜湊衝突，當產生雜湊衝突時，next就可以指向一張連結串列，或者一顆紅黑樹！

接下來是幾個重要的成員：

 transient Node<K,V>[] table; // 這就是真正的HashMap，一張雜湊表，實際上就是由Node結點組成的一維陣列
 transient int size; // 記錄table中真正有效的結點個數，也就是鍵值對的個數
 int threshold;  // 用來記錄當前容量下，最適合存放多少鍵值對(容量*負載因子)
 final float loadFactor; // 負載因子，若在構造方法沒有特別設定，都是預設0.75
 transient int modCount;  // 用來記錄運算元

看到這，我們先不急著往下進行，先仔細分析下這些成員之間的關係： table：真正開闢的空間，其length就是真正的容量大小 size: 真正使用的空間，總的鍵值對的個數 threshold:這個就比較有意思，其決定了是否需要進行擴容的操作，是一個閾值！ 比如說，在初始化時，預設的容量是16，那麼table的length就是16，其threshold=容量×負載因子=16×0.75=12，這就代表著，當size大於12時，就會進行擴容（容量會×2，threshold會根據新容量重新計算）的操作！ 這樣做的目的很明確，就是為了減少雜湊衝突！有效元素的個數少於雜湊表的總大小時，其產生雜湊衝突的可能性一定是小於相等情況的！ 綜上可知，在非極限情況下（容量=threshold=MAXIMUM_CAPACITY=2^30）時，threshold總是小於容量，size總是不大於threshold！ 這一切的做法，都是為了能夠減少雜湊衝突產生的可能性！

說到這裡還是不能往下進行，我們需要知道Node中的hash成員是如何與table中的下標產生對應關係的，以及雜湊衝突是如何產生的：

首先是關於hash值和table下標的對映：

index =   hash  & (table.length - 1)

這是一個非常巧妙的運算，當table.length滿足二的整數冪時，就滿足： hash & (table.length - 1) == hash % table.length 例如：2%8 = 2 即： 0000 0010 2 & 0000 0111 （8 - 1） 0000 0010 二的整數冪減一得到的二進位制數，其有效位全是1，通過&可以直接得到符合條件的有效位的值！ 其實就是取餘，用餘數作為table的下標，而位運算的速度是比其餘快的多，所以採用了這種方式！ 所以這就是為什麼table的大小必須是二的整數冪，以及擴容時都是乘2！

雜湊衝突的產生： 以初始table.length = 16為例 對於hash = 1， 和 hash = 17來說，其對於16取餘的結果都是1，那麼這兩個不同的hash值對應了同一個table的下標，這就產生了雜湊衝突！

先將HashMap簡單介紹到這，後續我會繼續分析HashMap，若有錯誤或不足之處，還請指出！