HashMap与ConcurrentHashMap

HashMap

HashMap是数组（桶）+链表+红黑树（JDK1.8后，若链表长度大于8时，则转化为红黑树）

final int hash;    //用来定位数组索引位置
final K key;
V value;
Node<K,V> next;   //链表的下一个node

Node是HashMap的一个内部类，本质是就是一个映射(键值对)，HashMap使用哈希表来存储的。HashMap采用了链地址法解决冲突。

int threshold;             // 所能容纳的key-value对极限 
final float loadFactor;    // 负载因子
int modCount;  
int size;

首先，Node[] table的初始化长度length(默认值是16)，Load factor为负载因子(默认值是0.75)，threshold（阈值）是HashMap所能容纳的最大数据量的Node(键值对)个数。threshold = length * Load factor。key为null的Node在table[0]位置，value也可为null。

下面为hash（）方法和indexFor（）方法的源码解析，第二步中h ^ (h >>> 16)的原因是，因为table的length一般比较小，只需要考虑到较低的16位即可，提高运算的效率。关于第三步其实是取余运算，因为Node[] table的length长度总为2的幂，h%length等价于 h&(length-1)，但是位运算比取余运算快得多。

static final int hash(Object key) {   //jdk1.8 & jdk1.7
     int h;
     // h = key.hashCode() 为第一步 取hashCode值
     // h ^ (h >>> 16)  为第二步 高位参与运算
     return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

static int indexFor(int h, int length) {  //jdk1.7的源码，jdk1.8没有这个方法，但是实现原理一样的
     return h & (length-1);  //第三步 取模运算
}

扩容机制

即 resize() 方法，Java 中，数组的长度是固定的，当 HashMap 中的键值对数量超过阈值时，进行扩容，长度变为原来的两倍，要重新计算键值对的位置，并把它们移动到合适的位置上去。HashMap线程不安全，多线程调用resize时，会出现死循环，链表产生环。下面为产生死循环讲解

图上面为线程1进行resize方法，正处理元素5（e）时，下一个元素指向9（next），线程时间片用完，或其他原因导师线程暂停，线程2直接执行完resize方法。

线程1被唤醒，继续执行，table[1]的第一元素指向5，其next指向元素9。

线程1继续执行，处理完5后，处理9，而此时9的next有指向5，即出现循环链表，这时table[1]的第一个元素指向9，处理9后，继续处理5，5就会为这时table[1]首个Node，此时的next为9，9的next为5，出现死循环。

ConcurrentHashMap