免责声明
本文夹杂部分笔者个人观点，如描述有误，欢迎指正
前言
写这篇文章，是因为最近研究hashmap源码的时候，会结合网上的一些博客来促进理解。而关于红黑树和链表相互转换这一块，大部分的文章都会这样描述：hashmap中定义了两个常量：
static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;
当链表元素个数大于8的时候，就会转换为红黑树；当红黑树元素个数小于6的时候，就会转换回链表。
笔者通过仔细观察，发现这种说法并不严谨。hashMap中确实定义了这两个常量，但并非简单通过元素个数的判断来进行转换。
链表转换为红黑树
链表转换为红黑树的最终目的，是为了解决在map中元素过多，hash冲突较大，而导致的读写效率降低的问题。在源码的putVal方法中，有关红黑树结构化的分支为：
//此处遍历链表
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
//遍历到链表最后一个节点
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
//如果链表元素个数大于等于TREEIFY_THRESHOLD
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
//红黑树转换逻辑
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
即网上所说的，链表的长度大于8的时候，就转换为红黑树，我们来看看treeifyBin方法：
final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {
int n, index; Node<K,V> e;
//先判断table的长度是否小于 MIN_TREEIFY_CAPACITY (64)
if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
//小于64，则扩容
resize();
else if ((e = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
//否则才将链表转换为红黑树
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)
hd.treeify(tab);
}
}
可以看到在treeifyBin中并不是简单地将链表转换为红黑树，而是先判断table的长度是否大于64，如果小于64，就通过扩容的方式来解决，避免红黑树结构化。原因呢？笔者个人觉得链表长度大于8有两种情况：
- 1、table长度足够，hash冲突过多
- 2、hash没有冲突，但是在计算table下标的时候，由于table长度太小，导致很多hash不一致的key计算的下标一致
第二种情况是可以用扩容的方式来避免的，扩容后链表长度变短，读写效率自然提高。另外，扩容相对于转换为红黑树的好处在于可以保证数据结构更简单。
由此可见并不是链表长度超过8就一定会转换成红黑树，而是先尝试扩容
红黑树转换为链表
基本思想是当红黑树中的元素减少并小于一定数量时，会切换回链表。而元素减少有两种情况：
- 1、调用map的remove方法删除元素
hashMap的remove方法，会进入到removeNode方法，找到要删除的节点，并判断node类型是否为treeNode，然后进入删除红黑树节点逻辑的removeTreeNode方法中，该方法有关解除红黑树结构的分支如下：
//判断是否要解除红黑树的条件
if (root == null || root.right == null ||
(rl = root.left) == null || rl.left == null) {
tab[index] = first.untreeify(map); // too small
return;
}
可以看到，此处并没有利用到网上所说的，当节点数小于UNTREEIFY_THRESHOLD时才转换，而是通过红黑树根节点及其子节点是否为空来判断。而满足该条件的最大红黑树结构如下：
节点数为10，大于 UNTREEIFY_THRESHOLD（6），但是根据该方法的逻辑判断，是需要转换为链表的
- 2、resize的时候，对红黑树进行了拆分
resize的时候，判断节点类型，如果是链表，则将链表拆分，如果是TreeNode，则执行TreeNode的split方法分割红黑树，而split方法中将红黑树转换为链表的分支如下：
//在这之前的逻辑是将红黑树每个节点的hash和一个bit进行&运算，
//根据运算结果将树划分为两棵红黑树，lc表示其中一棵树的节点数
if (lc <= UNTREEIFY_THRESHOLD)
tab[index] = loHead.untreeify(map);
else {
tab[index] = loHead;
if (hiHead != null) // (else is already treeified)
loHead.treeify(tab);
}
这里才用到了 UNTREEIFY_THRESHOLD 的判断，当红黑树节点元素小于等于6时，才调用untreeify方法转换回链表
总结
- 1、hashMap并不是在链表元素个数大于8就一定会转换为红黑树，而是先考虑扩容，扩容达到默认限制后才转换
- 2、hashMap的红黑树不一定小于6的时候才会转换为链表，而是只有在resize的时候才会根据 UNTREEIFY_THRESHOLD 进行转换。（原因？不太明白hhh）
