Map集合中，当添加一个键值对元素时，HashMap发生了什么？

HashMap采用数组+链表+红黑树作为存储结构，Map集合中使用put()方法添加键值对.

我们先来看put()方法源码：

public V put(K key, V value) {
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}

static final int hash(Object key) {
    int h;
    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

可以看出它调用了putVal()方法，使用key计算hash值，计算应当存放在数组中的下标index；

putVal()方法源码如下：

// 参数onlyIfAbsent表示是否替换原值
// 参数evict我们可以忽略它，它主要用来区别通过put添加还是创建时初始化数据的
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                boolean evict) {
    Node[] tab; Node p; int n, i;
    // 空表，需要初始化
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
        // resize()不仅用来调整大小，还用来进行初始化配置
        n = (tab = resize()).length;
    // (n - 1) & hash这种方式也熟悉了吧？都在分析ArrayDeque中有体现
    //这里就是看下在hash位置有没有元素，实际位置是hash % (length-1)
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
        // 将元素直接插进去
        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
    else {
        //这时就需要链表或红黑树了
        // e是用来查看是不是待插入的元素已经有了，有就替换
        Node e; K k;
        // p是存储在当前位置的元素
        if (p.hash == hash &&
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            e = p; //要插入的元素就是p，这说明目的是修改值
        // p是一个树节点
        else if (p instanceof TreeNode)
            // 把节点添加到树中
            e = ((TreeNode)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
        else {
            // 这时候就是链表结构了，要把待插入元素挂在链尾
            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                //向后循环
                if ((e = p.next) == null) {
                    p.next = newNode(hash, key, value, null);
                    // 链表比较长，需要树化，
                    // 由于初始即为p.next，所以当插入第8个元素才会树化
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                        treeifyBin(tab, hash);
                    break;
                }
                // 找到了对应元素，就停止
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    break;
                // 继续向后
                p = e;
            }
        }
        // e就是被替换出来的元素，修改元素值
        if (e != null) { // existing mapping for key
            V oldValue = e.value;
            if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                e.value = value;
            // 默认为空实现，允许我们修改完成后做一些操作
            afterNodeAccess(e);
            return oldValue;
        }
    }
    ++modCount;
    // size太大，达到了capacity的0.75，需要扩容
    if (++size > threshold)
        resize();
    // 默认也是空实现，允许我们插入完成后做一些操作
    afterNodeInsertion(evict);
    return null;
}

总结：

Map集合添加元素的过程如下：

• 判断数组table是否为空，如果为空进行初始化；
• 如果不为空，使用hash方法计算key的hashCode，通过（n-1）&hash计算应当存放在数组中的下标index；
• 查看table[index]是否存在数据；
• 如果没有数据，就构造一个Node节点，存放在table[index]中；
• 如果存在数据，就说明发生哈希冲突，继续判断Key是否相等；
• 如果Key相等，用新的数据替换原数据；
• 如果Key不相等，判断当前节点类型是不是TreeNode树型节点；
• 如果是树型节点，创建树型节点插入红黑树中；
• 如果不是树型节点，创建普通的Node加入链表尾部；
• 判断链表长度大于阈值（默认为8）并且数组长度大于64，如果满足，链表转换为红黑树；如果不满足，数组扩容；
• 最后，插入完成之后，判断当前节点数是否大于实际存储空间大小；
• 如果大于，调用resize（），按原来数组长度，扩容一倍。