JDK7中的HashMap
HashMap底层维护一个数组，数组中的每一项都是一个Entry：
1 transient Entry<K,V>[] table;
我们向在HashMap 中存放的对象实际上是存储在该数组当中的：Map中的key，value则以Entry的形式存放在数组中。
1 static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> { 2 final K key; 3 V value; 4 Entry<K,V> next; 5 int hash; 6 }
而这个Entry应该放在数组的哪一个位置上（这个位置通常称为位桶或者hash桶，即hash值相同的Entry会放在同一位置，用链表相连），是通过key的hashCode来计算的。
1 final int hash(Object k) { 2 int h = 0; 3 h ^= k.hashCode(); 4 h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12); 5 return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4); 6 }
通过hash计算出来的值将会使用indexFor方法找到它应该所在的table下标：
1 static int indexFor(int h, int length) { 2 return h & (length-1); 3 }
这个方法其实相当于对table.length取模。当两个key通过hashCode计算相同时，则发生了hash冲突(碰撞)，HashMap解决hash冲突的方式是用链表。当发生hash冲突时，则将存放在数组中的Entry设置为新值的next（这里要注意的是，比如A和B都hash后都映射到下标i中，之前已经有A了，当map.put(B)时，将B放到下标i中，A则为B的next，所以新值存放在数组中，旧值在新值的链表上），如图所示：
所以当hash冲突很多时，HashMap退化成链表。
总结一下map.put的过程：
当向 HashMap 中 put 一对键值时，它会根据 key的 hashCode 值计算出一个位置， 该位置就是此对象准备往数组中存放的位置。
如果该位置没有对象存在，就将此对象直接放进数组当中；如果该位置已经有对象存在了，则顺着此存在的对象的链开始寻找(为了判断是否是否值相同，map不允许<key,value>键值对重复)， 如果此链上有对象的话，再去使用 equals方法进行比较，如果对此链上的每个对象的 equals 方法比较都为 false，则将该对象放到数组当中，然后将数组中该位置以前存在的那个对象链接到此对象的后面。
值得注意的是，当key为null时，都放到table[0]中
1 private V putForNullKey(V value) { 2 for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) { 3 if (e.key == null) { 4 V oldValue = e.value; 5 e.value = value; 6 e.recordAccess(this); 7 return oldValue; 8 } 9 } 10 modCount++; 11 addEntry(0, null, value, 0); 12 return null; 13 }
当size大于threshold时，会发生扩容。 threshold等于capacity*load factor
1 void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { 2 if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) { 3 resize(2 * table.length); 4 hash = (null != key) ? hash(key) : 0; 5 bucketIndex = indexFor(hash, table.length); 6 } 7 8 createEntry(hash, key, value, bucketIndex); 9 }
jdk7中resize，只有当 size>=threshold并且 table中的那个槽中已经有Entry时，才会发生resize。即有可能虽然size>=threshold，但是必须等到每个槽都至少有一个Entry时，才会扩容。还有注意每次resize都会扩大一倍容量。默认的容量非常小 若存储的数据太多的话 需要resize的次数就会越多 resize是空间和时间消耗都非常惊人的内部操作 他需要new一个容量更大的table 然后把原来的table从新散列到新的table中去所以，当目标数据太多时 可以增大初始化因子 使得一开始就创建一个大容量的table 减少resize的次数。
JDK8中的HashMap
一直到JDK7为止，HashMap的结构都是这么简单，基于一个数组以及多个链表的实现，hash值冲突的时候，就将对应节点以链表的形式存储。
这样子的HashMap性能上就抱有一定疑问，如果说成百上千个节点在hash时发生碰撞，存储一个链表中，那么如果要查找其中一个节点，那就不可避免的花费O(N)的查找时间，这将是多么大的性能损失。这个问题终于在JDK8中得到了解决。再最坏的情况下，链表查找的时间复杂度为O(n),而红黑树一直是O(logn),这样会提高HashMap的效率。
JDK7中HashMap采用的是位桶+链表的方式，即我们常说的散列链表的方式，而JDK8中采用的是位桶+链表/红黑树（有关红黑树请查看红黑树）的方式，也是非线程安全的。当某个位桶的链表的长度达到某个阀值的时候，这个链表就将转换成红黑树。
JDK8中，当同一个hash值的节点数不小于8时，将不再以单链表的形式存储了，会被调整成一颗红黑树（上图中null节点没画）。这就是JDK7与JDK8中HashMap实现的最大区别。
接下来，我们来看下JDK8中HashMap的源码实现。
JDK中Entry的名字变成了Node，原因是和红黑树的实现TreeNode相关联。
1 transient Node<K,V>[] table;
当冲突节点数不小于8-1时，转换成红黑树。
1 static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
put方法在JDK8中有了很大的改变
1 public V put(K key, V value) { 2 return putVal(hash(key), key, value, false, true); 3 } 4 5 final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, 6 boolean evict) { 7 Node<K,V>[] tab; 8 Node<K,V> p; 9 int n, i; 10 //如果当前map中无数据，执行resize方法。并且返回n 11 if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0) 12 n = (tab = resize()).length; 13 //如果要插入的键值对要存放的这个位置刚好没有元素，那么把他封装成Node对象，放在这个位置上就完事了 14 if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) 15 tab[i] = newNode(hash, key, value, null); 16 //否则的话，说明这上面有元素 17 else { 18 Node<K,V> e; K k; 19 //如果这个元素的key与要插入的一样，那么就替换一下，也完事。 20 if (p.hash == hash && 21 ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) 22 e = p; 23 //1.如果当前节点是TreeNode类型的数据，执行putTreeVal方法 24 else if (p instanceof TreeNode) 25 e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value); 26 else { 27 //还是遍历这条链子上的数据，跟jdk7没什么区别 28 for (int binCount = 0; ; ++binCount) { 29 if ((e = p.next) == null) { 30 p.next = newNode(hash, key, value, null); 31 //2.完成了操作后多做了一件事情，判断，并且可能执行treeifyBin方法 32 if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st 33 treeifyBin(tab, hash); 34 break; 35 } 36 if (e.hash == hash && 37 ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) 38 break; 39 p = e; 40 } 41 } 42 if (e != null) { // existing mapping for key 43 V oldValue = e.value; 44 if (!onlyIfAbsent || oldValue == null) //true || -- 45 e.value = value; 46 //3. 47 afterNodeAccess(e); 48 return oldValue; 49 } 50 } 51 ++modCount; 52 //判断阈值，决定是否扩容 53 if (++size > threshold) 54 resize(); 55 //4. 56 afterNodeInsertion(evict); 57 return null; 58 }
treeifyBin()就是将链表转换成红黑树。
之前的indefFor()方法消失 了，直接用(tab.length-1)&hash，所以看到这个，代表的就是数组的下角标。
1 static final int hash(Object key) { 2 int h; 3 return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16); 4 }