對於任意給定的對象，只要它的hashCode()返回值相同，那麼程序調用hash(int h)方法所計算得到的Hash碼值總是相同的。接下來程序會調用indexFor(int h, int length)方法來計算該對象應該保存在table數組的哪個索引處。indexFor(inth, int length)方法的代碼如清單3-48所示。
代碼清單3-48 HashMap的indexFor方法源代碼
static int indexFor(int h, int length)
{
return h &(length-1);
}
這個方法非常巧妙，它總是通過h&(table.length-1)來得到該對象的保存位置，而HashMap底層數組的長度總是2的n次方，當length總是2的倍數時，h&(length-1)是一個非常巧妙的設計：假設 h=5，length=16，那麼h&length-1將得到5；如果h=6，length=16，那麼h&length-1將得到6，如果h=15,length=16，那麼h&length-1將得到15；但是當h=16時，length=16時，那麼h&length-1將得到0了；當h=17時，length=16時，那麼h&length-1是1，這樣保證計算得到的索引值總是位於table數組的索引之內。
根據上面3-46所示的put方法源代碼可以看出，當程序試圖將一個key-value對放入HashMap中時，程序首先根據該key的hashCode()返回值決定該Entry的存儲位置，如果兩個 Entry的key的hashCode()返回值相同，那它們的存儲位置相同。如果這兩個Entry的key通過 equals比較返回true，新添加Entry的Value將覆蓋集合中原有Entry的Value，但key不會被覆蓋。如果這兩個Entry的key通過equals比較返回false，新添加的Entry將與集合中原有Entry形成Entry鏈，而且新添加的Entry位於Entry鏈的頭部。
當向HashMap中添加key-value對，由其key的hashCode()返回值決定該key-value對（就是Entry對象）的存儲位置。當兩個Entry對象的key的hashCode()返回值相同時，將由key通過eqauls()比較值決定是採用覆蓋行爲（返回true），還是產生Entry鏈（返回false）。
清單3-46所示代碼中也調用了addEntry(hash,key, value, i);方法，addEntry是HashMap提供的一個包訪問權限的方法，該方法僅用於添加一個key-value 對。代碼如清單3-49所示。
代碼清單3-49 HashMap的addEntry方法源代碼
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex)
{
// 獲取指定 bucketIndex 索引處的 Entry
// table是一個普通數組，每個數組都有一個固定的長度，這個數組的長度就是HashMap的容量。
Entry<K,V> e =table[bucketIndex]; //
// 將新創建的 Entry 放入 bucketIndex 索引處，並讓新的 Entry 指向原來的 Entry
table[bucketIndex] = newEntry<K,V>(hash, key, value, e);
// 如果 Map 中的 key-value 對的數量超過了極限
//Size變量用於保存該 HashMap 中所包含的 key-value 對的數量。
//threshold變量包含了HashMap能容納的key-value對的極限，它的值等於HashMap的容量乘以負載因子（load factor）。
//當size++>= threshold時，HashMap 會自動調用resize方法擴充HashMap的容量。每擴充一次，HashMap 的容量就增大一倍。
if (size++ >=threshold)
// 把 table 對象的長度擴充到 2 倍
resize(2 *table.length);
}
系統總是將新添加的Entry對象放入table數組的bucketIndex索引處，如果bucketIndex索引處已經有了一個Entry對象，那新添加的Entry對象指向原有的Entry對象（產生一個Entry鏈），如果bucketIndex索引處沒有Entry對象，那麼通過代碼Entry<K,V>e=table[bucketIndex];確保e變量是null，也就是新放入的Entry對象指向Null，也就是沒有產生Entry鏈。
當HashMap的每個bucket裏存儲的Entry只是單個Entry，也就是沒有通過指針產生Entry鏈時，此時的HashMap具有最好的性能。當程序通過key取出對應value時，系統只要先計算出該key的hashCode()返回值，再根據該hashCode返回值找出該key在table數組中的索引，然後取出該索引處的Entry，最後返回該key對應的value即可。HashMap類的get(K key)方法代碼如清單3-50所示。
代碼清單3-50 HashMap的get方法源代碼
public V get(Object key)
{
// 如果 key 是 null，調用getForNullKey 取出對應的 value
if (key == null)
returngetForNullKey();
// 根據該 key 的 hashCode 值計算它的 hash 碼
int hash =hash(key.hashCode());
// 直接取出 table 數組中指定索引處的值，
for (Entry<K,V> e =table[indexFor(hash, table.length)];
e != null;
// 搜索該 Entry 鏈的下一個 Entr
e = e.next) // ①
{
Object k;
// 如果該 Entry 的 key 與被搜索 key 相同
if (e.hash == hash&& ((k = e.key) == key
||key.equals(k)))
return e.value;
}
return null;
}
如果HashMap的每個bucket裏只有一個Entry時，HashMap可以根據索引、快速地取出該 bucket裏的Entry。在發生“Hash衝突”的情況下，單個bucket裏存儲的不是一個Entry，而是一個Entry鏈，系統只能必須按順序遍歷每個Entry，直到找到想搜索的Entry爲止——如果恰好要搜索的Entry位於該Entry鏈的最末端（該Entry是最早放入該bucket中），那系統必須循環到最後才能找到該元素。
歸納起來簡單地說，HashMap在底層將key-value當成一個整體進行處理，這個整體就是一個Entry對象。HashMap底層採用一個Entry[]數組來保存所有的key-value對，當需要存儲一個 Entry對象時，會根據Hash算法來決定其存儲位置；當需要取出一個Entry時，也會根據Hash算法找到其存儲位置，直接取出該Entry。
當創建HashMap時，有一個默認的負載因子（load factor），其默認值爲0.75，這是時間和空間成本上一種折衷，增大負載因子可以減少Hash表（就是那個Entry數組）所佔用的內存空間，但會增加查詢數據的時間開銷，而查詢是最頻繁的的操作（HashMap的get()與put()方法都要用到查詢）；減小負載因子會提高數據查詢的性能，但會增加 Hash表所佔用的內存空間。
綜上所述，我們可以在創建HashMap時根據實際需要適當地調整load factor的值，如果程序比較關心空間開銷、內存比較緊張，可以適當地增加負載因子，如果程序比較關心時間開銷，內存比較寬裕則可以適當的減少負載因子。通常情況下，程序員無需改變負載因子的值。
如果開始就知道HashMap會保存多個key-value對，可以在創建時就使用較大的初始化容量，如果HashMap中Entry的數量一直不會超過極限容量（capacity* load factor），HashMap就無需調用resize()方法重新分配table數組，從而保證較好的性能。當然，開始就將初始容量設置太高可能會浪費空間（系統需要創建一個長度爲capacity的Entry數組），因此創建HashMap時初始化容量設置也需要小心對待。
從上面的源代碼分析可以得出，HashMap的高性能需要以下3點來提供保證。
（1）提供高效的Hash算法；
（2）提供高效的算法，保證Hash值到內存地址（數組索引）的映射速度；
（3）根據內存地址（數組索引）可以直接取得對應的值。
此外，能夠不用Map就不要用了吧，當我們想遍歷一個用鍵值對形式保存的Map時，下面兩種方式其實效率都不高，如清單3-51所示。
代碼清單3-51 map循環代碼
for (K key : map.keySet()) {
V value : map.get(key);
}
for (Entry<K, V> entry : map.entrySet()) {
K key = entry.getKey();
V value =entry.getValue();
}
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