HashMap get和resize源码解析|Java 17

直奔主题，奉上HashMap中get 函数源码解析：

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

    /**
     * Implements Map.get and related methods.
     *
     * @param hash hash for key
     * @param key the key
     * @return the node, or null if none
     */
    final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;
        // 拿到 table 中对应位置的节点 p
        if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
            (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
            // 如果该位置头结点就是要找的，直接返回
            if (first.hash == hash && // always check first node
                ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                return first;
            // 如果后边还有元素
            if ((e = first.next) != null) {
                // 如果是红黑树，去红黑树里找
                if (first instanceof TreeNode)
                    return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
                // 如果是链表，则遍历查找
                do {
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        return e;
                } while ((e = e.next) != null);
            }
        }
        return null;
    }

get其实就是put的逆向过程，你可能直接从table[i]中取走键值对，也可能是从红黑树或者链表中取走一个节点。

只满足equlas相等并不能有效取出元素，还必须满足哈希值相等，所以要考虑重写key的hashCode()方法。

扩容机制

扩容(resize)就是重新计算容量。向HashMap对象里不停的添加元素，而HashMap对象内部的数组无法装载更多的元素时，对象就需要扩大数组的长度，以便能装入更多的元素。当然Java里的数组是无法自动扩容的，方法是采用再散列方法，即使用一个新的数组代替已有的容量小的数组，就像我们用一个小桶装水，如果想装更多的水，就得换大水桶。

扩容函数resize源码解析：

    /**
     * Initializes or doubles table size.  If null, allocates in
     * accord with initial capacity target held in field threshold.
     * Otherwise, because we are using power-of-two expansion, the
     * elements from each bin must either stay at same index, or move
     * with a power of two offset in the new table.
     *
     * @return the table
     */
   final Node<K,V>[] resize() {
        Node<K,V>[] oldTab = table;
        int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length; // 注意这里
        int oldThr = threshold;
        int newCap, newThr = 0;
        // oldCap > 0, table 非空
        if (oldCap > 0) {
            // 如果超过最大容量
            if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                // 扩容阈值设为最大值，返回旧table，不允许再扩容
                threshold = Integer.MAX_VALUE;
                return oldTab;
            }
            // 旧容量大于默认初始化容量且扩容两倍后小于最大容量，则扩容两倍
            else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                     oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                newThr = oldThr << 1; // double threshold
        }
        // oldCap <= 0 , table 为空，所以下边是初始化的情况
        // oldThr > 0, 非默认构造函数的情况
        // 直接用oldThr 当做新的容量。oldThr由tableSizeFor()方法得出，一定是2的幂
        else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
            newCap = oldThr;
        // 默认构造函数的情况
        else {   // zero initial threshold signifies using defaults
            newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
            newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
        }
        // 如果上边没有给出新的扩容阈值，则用 newCap * loadFactor 计算
        if (newThr == 0) {
            float ft = (float)newCap * loadFactor;
            newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                      (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
        }
        // 新 扩容阈值 赋值
        threshold = newThr;
        @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
        Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
        // 用新的容量创建新的 table 并赋值
        table = newTab;
        // 如果旧 table 不是空，需要搬运数据
        if (oldTab != null) {// 把每个bucket都移动到新的buckets中
            for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                // j 位置的节点
                Node<K,V> e;
                // 如果节点不为空
                if ((e = oldTab[j]) != null) {
                    // 置空旧table
                    oldTab[j] = null;
                    // 如果只有一个元素，直接赋值
                    if (e.next == null)
                        newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                    // 如果是树节点
                    else if (e instanceof TreeNode)
                        // 处理。。。
                        ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                    // 如果是链表
                    else { // preserve order
                        Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
                        Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
                        Node<K,V> next;
                        do {
                            next = e.next;
                            // 扩容一倍后，原来位置的链表节点，要被分配到新 table 的两个位置上去
                            // 如果去高位
                            if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                                if (loTail == null)
                                    loHead = e;
                                else
                                    loTail.next = e;
                                loTail = e;
                            }
                            // 如果去低位
                            else {
                                if (hiTail == null)
                                    hiHead = e;
                                else
                                    hiTail.next = e;
                                hiTail = e;
                            }
                        } while ((e = next) != null);
                        // 低位放在新 table j 位置
                        if (loTail != null) {
                            loTail.next = null;
                            newTab[j] = loHead;
                        }
                        // 高位放在新 table j + oldCap 位置
                        if (hiTail != null) {
                            hiTail.next = null;
                            newTab[j + oldCap] = hiHead;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return newTab;
    }