// 数组的最大容量(少使用两次幂，前两位用于32位hash)
private static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
// 默认初始化容量，必须是2的倍数，最大为MAXIMUM_CAPACITY
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 16;
// 最大数组大小
static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
// 表的默认并发级别，已经不使用，为了兼容以前的版本
private static final int DEFAULT_CONCURRENCY_LEVEL = 16;
// 负载因子
private static final float LOAD_FACTOR = 0.75f;
// 链表转化为红黑树的阈值
static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
// 红黑树转化为链表的阈值，扩容时才可能发生
static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;
// 进行树化的最小容量，防止在调整容量和形态时发生冲突
static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;
// 作为下界避免遇到过多的内存争用
private static final int MIN_TRANSFER_STRIDE = 16;
// 用于sizeCtl产生标记的bit数量
private static int RESIZE_STAMP_BITS = 16;
// 可帮助调整的最大线程数
private static final int MAX_RESIZERS = (1 << (32 - RESIZE_STAMP_BITS)) - 1;
// sizeCtl移位大小标记
private static final int RESIZE_STAMP_SHIFT = 32 - RESIZE_STAMP_BITS;
// 转移的hash
static final int MOVED = -1;
// 树根的hash
static final int TREEBIN = -2;
// ReservationNode的hash
static final int RESERVED = -3;
// 可用普通节点的hash
static final int HASH_BITS = 0x7fffffff;
// 当前cpu可用的数量
static final int NCPU = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
public V put(K key, V value) {
// 直接调用putVal
return putVal(key, value, false);
}final V putVal(K key, V value, boolean onlyIfAbsent) {
// 当key或者value为空时直接抛出空指针异常
if (key == null || value == null) throw new NullPointerException();
// 获取二次hash后的值
int hash = spread(key.hashCode());
// 操作次数
int binCount = 0;
// 死循环，直到插入成功
for (Node<K,V>[] tab = table;;) {
Node<K,V> f; int n, i, fh;
// 判断是否已经初始化，未初始化则进行初始化
if (tab == null || (n = tab.length) == 0)
tab = initTable();
// 获取该位置的节点，当为空时，没有发生碰撞，直接CAS进行存储，操作成功则退出死循环
else if ((f = tabAt(tab, i = (n - 1) & hash)) == null) {
if (casTabAt(tab, i, null,
new Node<K,V>(hash, key, value, null)))
break; // no lock when adding to empty bin
}
// 为fh赋值，当检测到正在进行扩容，帮助扩容
else if ((fh = f.hash) == MOVED)
tab = helpTransfer(tab, f);
else {
V oldVal = null;
// 对Node(hash值相同的链表的头节点)上锁(1.7中锁segement)
synchronized (f) {
// 双重检测
if (tabAt(tab, i) == f) {
if (fh >= 0) {
// 操作次数
binCount = 1;
// 死循环更新value，并增加操作数量
for (Node<K,V> e = f;; ++binCount) {
K ek;
// 判断传入元素的hash和冲突节点的hash是否相同，key是否相同
if (e.hash == hash &&
((ek = e.key) == key ||
(ek != null && key.equals(ek)))) {
// 将发生冲突的值赋值给oldVal
oldVal = e.val;
// putIfAbsent()方法中onlyIfAbsent为true
if (!onlyIfAbsent)
// 包含则赋值
e.val = value;
break;
}
Node<K,V> pred = e;
// 查找下一个节点，并判断是否为空为，当为空时进行实例化
if ((e = e.next) == null) {
pred.next = new Node<K,V>(hash, key,
value, null);
break;
}
}
}
// 当为树型结构时
else if (f instanceof TreeBin) {
Node<K,V> p;
binCount = 2;
// 当向树型结构赋值成功时设置oldVal
if ((p = ((TreeBin<K,V>)f).putTreeVal(hash, key,
value)) != null) {
oldVal = p.val;
if (!onlyIfAbsent)
p.val = value;
}
}
}
}
// 当已经进行过节点赋值后，判断一下是否需要将链表转化为红黑树
if (binCount != 0) {
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD)
treeifyBin(tab, i);
if (oldVal != null)
return oldVal;
break;
}
}
}
addCount(1L, binCount);
return null;
} public V get(Object key) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> e, p; int n, eh; K ek;
// 获取二次hash后的
int h = spread(key.hashCode());
// 当所有节点不为空，并且能找到对应节点时进入操作否则直接返回null
if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
(e = tabAt(tab, (n - 1) & h)) != null) {
// 获取头节点，判断hash值是否相等
if ((eh = e.hash) == h) {
// hash值相等时需要判断key是否相等(解决碰撞问题)
if ((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek)))
return e.val;
}
// 代表此时为树型结构，进行树的查找
else if (eh < 0)
return (p = e.find(h, key)) != null ? p.val : null;
// 遍历查找
while ((e = e.next) != null) {
if (e.hash == h &&
((ek = e.key) == key || (ek != null && key.equals(ek))))
return e.val;
}
}
return null;
}private final void transfer(Node<K,V>[] tab, Node<K,V>[] nextTab) {
int n = tab.length, stride;
// 判断当前可用线程是否大于1，大于1时则进行并行操作
if ((stride = (NCPU > 1) ? (n >>> 3) / NCPU : n) < MIN_TRANSFER_STRIDE)
stride = MIN_TRANSFER_STRIDE; // subdivide range
if (nextTab == null) { // initiating
try {
// 构造一个原来容量两倍的对象
@SuppressWarnings("unchecked")
Node<K,V>[] nt = (Node<K,V>[])new Node<?,?>[n << 1];
nextTab = nt;
} catch (Throwable ex) { // try to cope with OOME
sizeCtl = Integer.MAX_VALUE;
return;
}
nextTable = nextTab;
transferIndex = n;
}
int nextn = nextTab.length;
// 正在迁移的Node，该节点hash为MOVED，作为标志使用
ForwardingNode<K,V> fwd = new ForwardingNode<K,V>(nextTab);
// 表示是否已经完成迁移
boolean advance = true;
boolean finishing = false; // to ensure sweep before committing nextTab
// i位置索引，bound边界
for (int i = 0, bound = 0;;) {
Node<K,V> f; int fh;
while (advance) {
int nextIndex, nextBound;
// 判断是否已经处理过
if (--i >= bound || finishing)
advance = false;
// 原数组的所有位置都有相应的线程去处理
else if ((nextIndex = transferIndex) <= 0) {
i = -1;
advance = false;
}
else if (U.compareAndSwapInt
(this, TRANSFERINDEX, nextIndex,
nextBound = (nextIndex > stride ?
nextIndex - stride : 0))) {
// 赋值迁移边界
bound = nextBound;
i = nextIndex - 1;
advance = false;
}
}
if (i < 0 || i >= n || i + n >= nextn) {
int sc;
// 迁移工作完成
if (finishing) {
nextTable = null;
table = nextTab;
sizeCtl = (n << 1) - (n >>> 1);
return;
}
// 使用cas来修改数量，代表完成当前任务
if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc = sizeCtl, sc - 1)) {
if ((sc - 2) != resizeStamp(n) << RESIZE_STAMP_SHIFT)
return;
// 所有任务都完成
finishing = advance = true;
i = n; // recheck before commit
}
}
// 如果位置i是空的，没有任何节点，放入刚刚实例化的 ForwardingNode
else if ((f = tabAt(tab, i)) == null)
advance = casTabAt(tab, i, null, fwd);
// 该位置是ForwardingNode，代表已经完成过迁移
else if ((fh = f.hash) == MOVED)
advance = true; // already processed
else {
// 对当前位置节点加锁
synchronized (f) {
// 获取头节点
if (tabAt(tab, i) == f) {
Node<K,V> ln, hn;
// 头节点hash>=0代表为链表
if (fh >= 0) {
// 将链表进行划分，分成两部分进行迁移
int runBit = fh & n;
Node<K,V> lastRun = f;
for (Node<K,V> p = f.next; p != null; p = p.next) {
int b = p.hash & n;
if (b != runBit) {
runBit = b;
lastRun = p;
}
}
if (runBit == 0) {
ln = lastRun;
hn = null;
}
else {
hn = lastRun;
ln = null;
}
// 分别存入两个链表中
for (Node<K,V> p = f; p != lastRun; p = p.next) {
int ph = p.hash; K pk = p.key; V pv = p.val;
if ((ph & n) == 0)
ln = new Node<K,V>(ph, pk, pv, ln);
else
hn = new Node<K,V>(ph, pk, pv, hn);
}
// 其中的一个链表放在新数组的i位置
setTabAt(nextTab, i, ln);
// 另一个链表放在新数组的i+n位置(n为原长度)
setTabAt(nextTab, i + n, hn);
// 将原数组该位置处设置为 fwd，代表该位置已经处理完毕
setTabAt(tab, i, fwd);
// 迁移完成
advance = true;
}
// 当为红黑树时，开始树型迁移
else if (f instanceof TreeBin) {
TreeBin<K,V> t = (TreeBin<K,V>)f;
TreeNode<K,V> lo = null, loTail = null;
TreeNode<K,V> hi = null, hiTail = null;
int lc = 0, hc = 0;
// 进行划分，分为两部分迁移
for (Node<K,V> e = t.first; e != null; e = e.next) {
int h = e.hash;
TreeNode<K,V> p = new TreeNode<K,V>
(h, e.key, e.val, null, null);
if ((h & n) == 0) {
if ((p.prev = loTail) == null)
lo = p;
else
loTail.next = p;
loTail = p;
++lc;
}
else {
if ((p.prev = hiTail) == null)
hi = p;
else
hiTail.next = p;
hiTail = p;
++hc;
}
}
// 如果一分为二后，节点数少于8，那么将红黑树转换回链表
ln = (lc <= UNTREEIFY_THRESHOLD) ? untreeify(lo) :
(hc != 0) ? new TreeBin<K,V>(lo) : t;
hn = (hc <= UNTREEIFY_THRESHOLD) ? untreeify(hi) :
(lc != 0) ? new TreeBin<K,V>(hi) : t;
// 其中的一部分放在新数组的i位置
setTabAt(nextTab, i, ln);
// 另一部分放在新数组的i+n位置
setTabAt(nextTab, i + n, hn);
// 将原数组该位置处设置为 fwd，代表该位置已经处理完毕
setTabAt(tab, i, fwd);
// 迁移完毕
advance = true;
}
}
}
}
}
}private final void tryPresize(int size) {
// 如果大小已经大于等于最大容量的一半，直接扩容到最大容量，否则*1.5倍+1并且向上取到二次幂
int c = (size >= (MAXIMUM_CAPACITY >>> 1)) ? MAXIMUM_CAPACITY :
tableSizeFor(size + (size >>> 1) + 1);
int sc;
while ((sc = sizeCtl) >= 0) {
Node<K,V>[] tab = table; int n;
// 当节点还未初始化时
if (tab == null || (n = tab.length) == 0) {
// 取sc和c的较大值
n = (sc > c) ? sc : c;
// 通过cas修改SIZECTL为-1，表示正在初始化
if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc, -1)) {
try {
// 判断是否没有被其他线程修改
if (table == tab) {
@SuppressWarnings("unchecked")
Node<K,V>[] nt = (Node<K,V>[])new Node<?,?>[n];
table = nt;
// 0.75*n
sc = n - (n >>> 2);
}
} finally {
// 最后将sizeCtl设置为sc
sizeCtl = sc;
}
}
}
// 如果扩容大小没有达到阈值，或者超过最大容量时退出
else if (c <= sc || n >= MAXIMUM_CAPACITY)
break;
else if (tab == table) {
// 重新生成戳
int rs = resizeStamp(n);
// 当线程在进行扩容时
if (sc < 0) {
Node<K,V>[] nt;
if ((sc >>> RESIZE_STAMP_SHIFT) != rs || sc == rs + 1 ||
sc == rs + MAX_RESIZERS || (nt = nextTable) == null ||
transferIndex <= 0)
break;
if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc, sc + 1))
transfer(tab, nt);
}
// 未进行扩容时，cas修改sizeCtl值
else if (U.compareAndSwapInt(this, SIZECTL, sc,
(rs << RESIZE_STAMP_SHIFT) + 2))
transfer(tab, null);
}
}
}