HashMap中get()、put()详解
一、介绍
HashMap 是一个散列表，它存储的内容是键值对(key-value)映射。
HashMap 实现了 Map 接口，根据键的 HashCode 值存储数据，具有很快的访问速度，最多允许一条记录的键为 null，不支持线程同步。
HashMap 是无序的，即不会记录插入的顺序。
HashMap 如果再次添加相同的key值，它会覆盖key值所对应的内容。
HashMap 继承于AbstractMap，实现了 Map、Cloneable、java.io.Serializable 接口。
HashMap是:数组+链表+红黑树（JDK1.8增加了红黑树部分）的数据结构，其中数组的每个元素称为桶（bucket），数组的大小（容量）通常是 2 的幂次方。每个桶可以存储一个链表或红黑树，用于解决哈希冲突。当链表的长度超过一定阈值（默认为 8）时，链表会转换为红黑树，以提高查找效率。
二、常用方法
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| clear() | 删除 hashMap 中的所有键/值对 |
| clone() | 复制一份 hashMap |
| isEmpty() | 判断 hashMap 是否为空 |
| size() | 计算 hashMap 中键/值对的数量 |
| put() | 将键/值对添加到 hashMap 中 |
| putAll() | 将所有键/值对添加到 hashMap 中 |
| putIfAbsent() | 如果 hashMap 中不存在指定的键，则将指定的键/值对插入到 hashMap 中。 |
| remove() | 删除 hashMap 中指定键 key 的映射关系 |
| containsKey() | 检查 hashMap 中是否存在指定的 key 对应的映射关系。 |
| containsValue() | 检查 hashMap 中是否存在指定的 value 对应的映射关系。 |
| replace() | 替换 hashMap 中是指定的 key 对应的 value。 |
| replaceAll() | 将 hashMap 中的所有映射关系替换成给定的函数所执行的结果。 |
| get() | 获取指定 key 对应对 value |
| getOrDefault() | 获取指定 key 对应对 value，如果找不到 key ，则返回设置的默认值 |
| forEach() | 对 hashMap 中的每个映射执行指定的操作。 |
| entrySet() | 返回 hashMap 中所有映射项的集合集合视图。 |
| keySet() | 返回 hashMap 中所有 key 组成的集合视图。 |
| values() | 返回 hashMap 中存在的所有 value 值。 |
| merge() | 添加键值对到 hashMap 中 |
| compute() | 对 hashMap 中指定 key 的值进行重新计算 |
| computeIfAbsent() | 对 hashMap 中指定 key 的值进行重新计算，如果不存在这个 key，则添加到 hashMap 中 |
| computeIfPresent() | 对 hashMap 中指定 key 的值进行重新计算，前提是该 key 存在于 hashMap 中。 |
三、 重要方法详解
1、哈希函数（hash方法）
源码详解：
参数 key：需要计算哈希码的键值。
key == null ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)：这是一个三目运算符，如果键值为 null，则哈希码为 0（依旧是说如果键为 null，则存放在第一个位置）；否则，通过调用hashCode()方法获取键的哈希码，并将其与右移 16 位的哈希码进行异或运算。
^ 运算符：异或运算符是 Java 中的一种位运算符，它用于将两个数的二进制位进行比较，如果相同则为 0，不同则为 1。
h >>> 16：将哈希码向右移动 16 位，相当于将原来的哈希码分成了两个 16 位的部分。
最终返回的是经过异或运算后得到的哈希码值。
HashMap 的底层是通过数组的形式实现的，初始大小是 16。使用哈希函数将键映射到数组的索引位置。哈希函数通常包括两部分：计算键的哈希码（hashCode）和将哈希码映射到数组索引。
2、get()方法
通过源码可以分析发现，get 方法调用 getNode 方法，传入键的哈希值和键。
getNode 方法首先检查数组是否为空，以及对应索引位置的桶是否为空。
如果桶的第一个节点匹配，则返回该节点。
如果桶是红黑树，则调用红黑树的查找方法。
如果桶是链表，则遍历链表查找匹配的节点
3、put()方法
执行过程整体如下：
① 判断键值对数组 table[i] 是否为空或为null，否则执行 resize() 进行扩容；
② 根据键值 key计算hash值得到插入的数组索引i，如果table[i]==null，直接新建节点添加；
③ 判断table[i]的首个元素是否和key一样，如果相同直接覆盖value；
④ 判断table[i] 是否为treeNode，即table[i] 是否是红黑树，如果是红黑树，则直接在树中插入键值对；
⑤ 遍历table[i]，判断链表长度是否大于8，大于8的话把链表转换为红黑树，在红黑树中执行插入操作，否则进行链表的插入操作；遍历过程中若发现key已经存在直接覆盖value即可；
⑥ 插入成功后，判断实际存在的键值对数量size是否超多了最大容量threshold，如果超过，进行扩容。
简单总结来说，分成四种情况：1、数组下标下内容为空直接放；2、数组下标下内容不为空，并且引用的node还没有链化。如果传的key与之前的相同则直接把旧value替换为新的，如果不一样就形成链表（尾插）；3、已经有链表了，按链表的方式查，和前面一样如果key相同替换，不相同尾插；4、已经形成红黑树，按红黑树的方式查找。