HashMap源码分析1：添加元素

本文源码基于JDK1.8.0_45。

 final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) {
     Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
     //延迟初始化数组，这是HashMap中最基础的数据结构
     if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
         n = (tab = resize()).length;
     //数组中hash对应位置没有元素，就把当前元素放入作为头节点，结束put的流程
     //计算哈希值在数组中的位置时，使用了数组容量-1与哈希值做与运算的方式，保留了哈希值的低位数据作为数组下标
     if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
         tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
     else {
         Node<K,V> e; K k;
         //如果头节点的Key值相等，则头节点是目标元素
         if (p.hash == hash &&
             ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
             e = p;
         //如果头节点是一个树节点，表示该数据结构是红黑树，则调用红黑树的方法查找或添加目标元素
         else if (p instanceof TreeNode)
             e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
         //最后判断该数据结构为链表，并在链表中查找Key相等的元素
         else {
             for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                 //链表中不存在该Key值，将新值添加到链表末端，如果链表长度达到阈值需要转换为红黑树
                 //treeifyBin方法中生成红黑树有一个条件，如果数组长度太小，只会先执行扩容操作，当数组长度达到生成树的阈值时才会执行生成红黑树的逻辑
                 if ((e = p.next) == null) {
                     p.next = newNode(hash, key, value, null);
                     if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                         treeifyBin(tab, hash);
                     break;
                 }
                 //如果在链表中找到目标节点，则中断循环
                 if (e.hash == hash &&
                     ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                     break;
                 p = e;
             }
         }
         //如果HashMap中不存在目标元素，前面的代码逻辑已经将元素添加进了Map中
         //如果HashMap中存在目标元素，则视情况选择是否更新旧的值
         if (e != null) { // existing mapping for key
             V oldValue = e.value;
             if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                 e.value = value;
             afterNodeAccess(e);
             return oldValue;
         }
     }
     /**
     * 如果新增了节点，最后还需要更新节点的数量，如果超过阈值则需要对HashMap进行数组扩容，并重新分配节点所在的数组
     * 扩容的原因在于数组的长度一定，当元素的哈希值碰撞时，会以链表或红黑树的形式存储，元素的数量太多会影响HashMap的读写效率
     * 因此需要对数组进行扩容，使元素更加分散，减少链表的长度或红黑树的高度。
     */
     ++modCount;
     if (++size > threshold)
         resize();
     afterNodeInsertion(evict);
     return null;
 }

代码中涉及的resize方法、红黑树的实现、链表转换成红黑树的逻辑等将在系列其他文章介绍。