HashMap在JDK1.8版本尾插法实现解析

写在前面:
先解释下何为尾插法。大家都知道HashMap在JDK1.8版本经过优化之后，整体的数据结构变成了数组+链表+红黑树这样的形式。而尾插法说的就是在往HashMap里面put元素时，数组桶位上面还是未转化为红黑树的链表，此时新增在链表上元素的位置为链表尾部，故名尾插法。

前面聊了HashMap在JDK1.7版本的头插法实现，现在看看HashMap到了JDK1.8版本升级之后的变化。

先上代码：

    public V put(K key, V value) {
        return putVal(hash(key), key, value, false, true);
    }

平时java代码都是调的这个方法，实际实现是putVal(hash(key), key, value, false, true)：

    final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                       boolean evict) {
            Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
            // 数组是否未初始化？若未初始化则进行初始化
            if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
                n = (tab = resize()).length;
            // key的hash值经过位运算之后再和数组长度-1得到的值运算得到key在数组的下标
            // 若数组的这个位置还没有元素则直接将key-value放进去
            if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
                tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
            else {
                // 若该下标位置已有元素
                Node<K,V> e; K k;
                // 是否已有元素的key值与新增元素的key判断是同一个
                if (p.hash == hash &&
                    ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    // 直接覆盖value
                    e = p;
                // 如果已有元素是树节点
                else if (p instanceof TreeNode)
                    // 将插入的元素新增为树节点
                    e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
                else {
                    // 不是树节点则只能是链表节点了，还未转化为树
                    for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                        if ((e = p.next) == null) {
                               // 遍历元素新增链表节点，此时可看该方法具体实现
                            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;
                    }
                }
                /**
                * 删除部分代码
                */
            }
            ++modCount;
            if (++size > threshold)
                resize();
            afterNodeInsertion(evict);
            return null;
        }

接下来看 p.next = newNode(hash, key, value, null)这一句的具体方法实现，这也是HashMap在JDK1.8尾插法的实现了：

    Node<K,V> newNode(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
        return new Node<>(hash, key, value, next);
    }

    Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
        this.hash = hash;
        this.key = key;
        this.value = value;
        this.next = next;
    }

在这个方法里面，构造了一个新节点Node(JDK1.8的新实现，继承自Entry<K,V>)，后继节点指向null说明它在链表的位置后面是没有元素的。

而在p.next = newNode(hash, key, value, null)这一句，是将新构造的Node节点指向原来遍历链表查找到的最后一个元素的后继节点。最终的效果其实就是将新元素追加到链表的尾部了，这也就是HashMap在JDK1.8的尾插法。

稍微提几点：
1、在上一篇文章中提到链表遍历查找元素是比较慢的，在HashMap中put元素发现数组桶位上已有元素，接着遍历桶位上的链表查找是否有相同key的过程称为hash碰撞，这是比较耗性能的。
而为了避免链表过长遍历时间过大的问题，在JDK1.8采用了数据+链表+红黑树的结构。在往链表上新增元素时发现链表长度超过8时，会进入链表转红黑树的方法，然后再判断数组长度是否不小于64，若满足条件则将链表转化为红黑树。

2、至于JDK1.8的链表插入元素为什么改为了尾插法，则是为了避免出现逆序且链表死循环的问题（JDK1.7的HashMap扩容导致死循环了解哈）。