主要看put、get、remove、resize操作，不看红黑树的结点插入、删除、查找等操作。
首先，以注释源码的方式，看看各个功能的实现；然后，以文字上描述的方式，总结各个功能的实现过程。
静态属性
/**
* 默认初始化容量，值为16，必须是2的n次方
*/
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16
/**
* 默认加载因子
*/
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
/**
* 链表需要转红黑树时的长度。
* 此时未必会做换红黑树的操作，需要结合MIN_TREEIFY_CAPACITY，即链表长度达到8且容量达到64时，才会做红黑树的转换；
* 否则，进行扩容操作。
*/
static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
/**
* 红黑树转链表时的元素个数
*/
static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;
/**
*
*/
static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;
实例属性
/**
* 内部数组，数组元素可能是链表头节点，也可能是红黑树跟节点
*/
transient Node<K,V>[] table;
/**
* key-value对的数量
*/
transient int size;
/**
* 当size大于threshold时，需要进行扩容
*/
int threshold;
/**
* 加载因子
*/
final float loadFactor;
/**
* 链表结点，实现Map.Entry接口
*/
static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
final int hash;
final K key;
V value;
Node<K,V> next;
// ...
}
/**
* LinkedHashMap中元素的结点类型
*/
static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
Entry<K,V> before, after;
Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
super(hash, key, value, next);
}
}
/**
* 红黑树结点，继承了LinkedHashMap.Entry，间接继承了HashMap.Node，所以也具有链表的性质。
* 实际上该结点类型既可以作为红黑树结点，又可以作为双向链表结点。
*/
static final class TreeNode<K,V> extends LinkedHashMap.Entry<K,V> {
TreeNode<K,V> parent; // red-black tree links
TreeNode<K,V> left;
TreeNode<K,V> right;
TreeNode<K,V> prev; // needed to unlink next upon deletion
boolean red;
// ...
}
/**
* 将k-v对放入table中
*/
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
/**
* 将k-v对放入table中
*/
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
// 如果table数组为null或者table数组长度为0，则调用resize方法初始化table数组，返回数组长度
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
// 如果table在计算出索引（idx）位置的值为null，则将新的k-v对构建为Node节点放在table数组的这个位置
// 同时这里为p变量赋值了
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
// 如果table在计算出索引（idx）位置的值不为null
else {
Node<K,V> e; K k;
// p的hash与当前k的hash相等，且p的key与当前k的值相等，则视为同一个K，后面会对e处理
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
// 表示有hash冲突，无论链表还是红黑树都是为了解决hash冲突
// 如果p的类型是TreeNode，则执行TreeNode节点的插入，即将当前k-v插入到红黑树中
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
// 构造一个Node结点，并将其插入到链表的尾部；并且，在需要的时候，将该链表转换为红黑树
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
// 如果p的next节点（e）为空，则使用当前k-v构建Node并将其作为p的next节点
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
// 当循环到第8次，binCount = 7，条件为真，对table进行扩容或者将当前idx处的链表转换为红黑树具体看treeifyBin方法
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
// 到这里表示k-v是一个全新的节点，并且已经放入table中，循环结束
break;
}
// 如果p的next节点（e）不为null，且e节点的hash与当前k的hash相等、e节点的key与当前k相等，则视为空一格K，循环结束，后面会对e处理
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
// 如果前面两个if都不成立，继续查看链表的下一个节点是否满足上面的两个if语句片，直到链表的结尾即p.next值为null
p = e;
}
}
// 条件为真，表示有相同的K进来了，根据onlyIfAbsent和当前已映射的v值是否为空来进行节点value的操作
if (e != null) { // existing mapping for key
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
// LinkedHashMap有实现，用来维护节点的添加或者访问顺序
afterNodeAccess(e);
// 返回该key关联的旧值
return oldValue;
}
}
++modCount;
// 执行到这里说明在putVal执行之前当前key在table中不存在，size记录的是key的个数
// 当size > 数组长度*0.75时，对table数组进行扩容
if (++size > threshold)
resize();
// LinkedHashMap有实现，用来维护节点的添加或者访问顺序
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
/**
* 当table太小时，使用扩容操作，而不是使用红黑树替换链表
*/
final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {
int n, index; Node<K,V> e;
//如果table为null，或者table的长度小于MIN_TREEIFY_CAPACITY（64），进行扩容操作；否则，转为红黑树
if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
resize();
else if ((e = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
// 分别使用每个k-v对构造一个TreeNode结点，进而使用这些TreeNode结点构造了一个双向链表，hd、tl分别是头结点、尾结点
TreeNode<K,V> hd = null, tl = null;
do {
TreeNode<K,V> p = replacementTreeNode(e, null);
if (tl == null)
hd = p;
else {
p.prev = tl;
tl.next = p;
}
tl = p;
} while ((e = e.next) != null);
if ((tab[index] = hd) != null)
// 将双向链表构造为红黑树，并将这颗红黑树放入table中对应的下标处
hd.treeify(tab);
}
}
/**
* TreeNode中的方法，将之前使用TreeNode构造的双向链表转换为红黑树
*/
final void treeify(Node<K,V>[] tab) {
TreeNode<K,V> root = null;
for (TreeNode<K,V> x = this, next; x != null; x = next) {
next = (TreeNode<K,V>)x.next;
x.left = x.right = null;
if (root == null) {
x.parent = null;
x.red = false;
root = x;
}
else {
K k = x.key;
int h = x.hash;
Class<?> kc = null;
for (TreeNode<K,V> p = root;;) {
int dir, ph;
K pk = p.key;
if ((ph = p.hash) > h)
dir = -1;
else if (ph < h)
dir = 1;
else if ((kc == null &&
(kc = comparableClassFor(k)) == null) ||
(dir = compareComparables(kc, k, pk)) == 0)
dir = tieBreakOrder(k, pk);
TreeNode<K,V> xp = p;
if ((p = (dir <= 0) ? p.left : p.right) == null) {
x.parent = xp;
if (dir <= 0)
xp.left = x;
else
xp.right = x;
root = balanceInsertion(root, x);
break;
}
}
}
}
// 将构造的红黑树放入table对应的下标出，并将红黑树的跟结点移动到双向链表的头部
moveRootToFront(tab, root);
}
/**
* TreeNode中的方法，将构造的红黑树放入table对应的下标处，并将红黑树的跟结点移动到双向链表的头部
*/
static <K,V> void moveRootToFront(Node<K,V>[] tab, TreeNode<K,V> root) {
int n;
if (root != null && tab != null && (n = tab.length) > 0) {
int index = (n - 1) & root.hash;
TreeNode<K,V> first = (TreeNode<K,V>)tab[index];
if (root != first) {
Node<K,V> rn;
// 将构造的红黑树放入table相应的下标处
tab[index] = root;
// 将红黑树跟结点移动到双向链表的头部
TreeNode<K,V> rp = root.prev;
if ((rn = root.next) != null)
((TreeNode<K,V>)rn).prev = rp;
if (rp != null)
rp.next = rn;
if (first != null)
first.prev = root;
root.next = first;
root.prev = null;
}
assert checkInvariants(root);
}
}
/**
* 对table初始化或者2倍扩容，返回新的table。
*/
final Node<K,V>[] resize() {
Node<K,V>[] oldTab = table;
int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
int oldThr = threshold;
int newCap, newThr = 0;
if (oldCap > 0) {
if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return oldTab;
}
// 计算扩容后的table数组大小和下次需要扩容时size的临界值
else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
newThr = oldThr << 1; // double threshold
}
else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
newCap = oldThr;
else { // zero initial threshold signifies using defaults
newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
}
if (newThr == 0) {
float ft = (float)newCap * loadFactor;
newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
(int)ft : Integer.MAX_VALUE);
}
// 创建新的table数组
threshold = newThr;
@SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
table = newTab;
// 移动old table中的结点到新table的相应下标处
if (oldTab != null) {
for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
Node<K,V> e;
if ((e = oldTab[j]) != null) {
oldTab[j] = null;
if (e.next == null)// 表示j下标处只有一个结点
// 将结点e放入新table的相应下标处
newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
else if (e instanceof TreeNode)
// 将红黑树分解为两个双向链表，如果双向链表长度大于6，则分解出来的双向链表转换为红黑树。
// 然后将双向链表或红黑树放入新table的相应下标处
((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
else { // preserve order // 处理链表，将原链表拆分为两个（至少一个）链表，并且维持元素在原链表中的相对顺序
Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
Node<K,V> next;
do {
next = e.next;
if ((e.hash & oldCap) == 0) {
if (loTail == null)
loHead = e;
else
loTail.next = e;
loTail = e;
}
else {
if (hiTail == null)
hiHead = e;
else
hiTail.next = e;
hiTail = e;
}
} while ((e = next) != null);
// 将新的链表放入新table的相应下标处
if (loTail != null) {
loTail.next = null;
newTab[j] = loHead;
}
if (hiTail != null) {
hiTail.next = null;
newTab[j + oldCap] = hiHead;
}
}
}
}
}
return newTab;
}
返回key关联的value值；如果key不存在，返回null。
/**
*
*/
public V get(Object key) {
Node<K,V> e;
return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
}
/**
*
*/
final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;
if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
(first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {// idx处不为null
// idx处的第一个结点
if (first.hash == hash && // always check first node
((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
return first;
if ((e = first.next) != null) { // 下一结点不为空，链表或者红黑树
if (first instanceof TreeNode)
return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
do {
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
return e;
} while ((e = e.next) != null);
}
}
return null;
}
删除key，返回key关联的value；如果key不存在，返回null
/**
*
*/
public V remove(Object key) {
Node<K,V> e;
return (e = removeNode(hash(key), key, null, false, true)) == null ?
null : e.value;
}
/**
*
*/
final Node<K,V> removeNode(int hash, Object key, Object value,
boolean matchValue, boolean movable) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, index;
if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
(p = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
// 查找key对应的结点
Node<K,V> node = null, e; K k; V v;
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))// node结点是p，即node结点是链表头结点或红黑树跟结点
node = p;
else if ((e = p.next) != null) { // 是红黑树或者链表
if (p instanceof TreeNode)
node = ((TreeNode<K,V>)p).getTreeNode(hash, key);
else {
// 从链表查找key对应的结点，且始终保证p是node的前一个结点
do {
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key ||
(key != null && key.equals(k)))) {
node = e;
break;
}
p = e;
} while ((e = e.next) != null);
}
}
// 从红黑树中、或者从链表中将结点node删除
if (node != null && (!matchValue || (v = node.value) == value ||
(value != null && value.equals(v)))) {
// 从红黑树中删除node结点
if (node instanceof TreeNode)
((TreeNode<K,V>)node).removeTreeNode(this, tab, movable);
// node结点是链表头结点
else if (node == p)
tab[index] = node.next;
// p是node的前一个结点
else
p.next = node.next;
++modCount;
--size;
afterNodeRemoval(node);
return node;
}
}
return null;
}
该操作将给定的key-value放入table数组中。
该操作涉及四个参数，分别为key、value、key的hash值、table数组的长度n。
该操作在需要的时候将链表转换为红黑树。
该操作在需要的时候对table进行扩容，并将元素放入新的table对应的位置处。
；否则
该操作返回key关联的value值；如果key不存在，返回null。
该操作删除key，返回key关联的value；如果key不存在，返回null。
为什么是非线程安全的？
为了性能。在多线程环境下，请使用ConcurrentHashMap
多线程resize
A、B线程执行顺序如下
A线程
oldTab = table; // 赋值旧数组的引用
Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap]; // 创建扩容后的数组
table = newTab; // 将新数组赋值给旧数组
将oldTab中的全部元素放入newTab // A线程还未执行到这里
B线程
oldTab = table; // B线程拿到的table实际上是A线程刚创建的没有任何元素的newTab
Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap]; // 创建扩容后的数组
table = newTab; // 将新数组赋值给旧数组，这里会覆盖掉A线程创建的newTable
将oldTab中的全部元素放入newTab // B线程先于A线程执行完这一步骤，oldTab中没有任何元素，所以newTab中也不会有任何元素，即table中也不会有任何元素。这样，元素就全部丢失了
以上是全部丢失的情况，如果在A线程执行步骤4的过程中，B线程开始执行上述逻辑，那么有可能不会丢失全部元素，而是丢失A线程还未放入newTable的部分元素。