1 /*
2  * Copyright (c) 1997, 2018, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
3  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
4  *
5  * This code is free software; you can redistribute it and/or modify it
6  * under the terms of the GNU General Public License version 2 only, as
7  * published by the Free Software Foundation.  Oracle designates this
8  * particular file as subject to the "Classpath" exception as provided
9  * by Oracle in the LICENSE file that accompanied this code.
10  *
11  * This code is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
12  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
13  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
14  * version 2 for more details (a copy is included in the LICENSE file that
15  * accompanied this code).
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License version
18  * 2 along with this work; if not, write to the Free Software Foundation,
19  * Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
20  *
21  * Please contact Oracle, 500 Oracle Parkway, Redwood Shores, CA 94065 USA
22  * or visit www.oracle.com if you need additional information or have any
23  * questions.
24  */

25
26 package java.util;
27
28 import java.io.IOException;
29 import java.io.InvalidObjectException;
30 import java.io.Serializable;
31 import java.lang.reflect.ParameterizedType;
32 import java.lang.reflect.Type;
33 import java.util.function.BiConsumer;
34 import java.util.function.BiFunction;
35 import java.util.function.Consumer;
36 import java.util.function.Function;
37 import jdk.internal.misc.SharedSecrets;
38
39 /**
40  * Hash table based implementation of the {@code Map} interface.  This
41  * implementation provides all of the optional map operations, and permits
42  * {@code null} values and the {@code null} key.  (The {@code HashMap}
43  * class is roughly equivalent to {@code Hashtable}, except that it is
44  * unsynchronized and permits nulls.)  This class makes no guarantees as to
45  * the order of the map; in particular, it does not guarantee that the order
46  * will remain constant over time.
47  *
48  * <p>This implementation provides constant-time performance for the basic
49  * operations ({@code get} and {@code put}), assuming the hash function
50  * disperses the elements properly among the buckets.  Iteration over
51  * collection views requires time proportional to the "capacity" of the
52  * {@code HashMap} instance (the number of buckets) plus its size (the number
53  * of key-value mappings).  Thus, it's very important not to set the initial
54  * capacity too high (or the load factor too low) if iteration performance is
55  * important.
56  *
57  * <p>An instance of {@code HashMap} has two parameters that affect its
58  * performance: <i>initial capacity</i> and <i>load factor</i>.  The
59  * <i>capacity</i> is the number of buckets in the hash table, and the initial
60  * capacity is simply the capacity at the time the hash table is created.  The
61  * <i>load factor</i> is a measure of how full the hash table is allowed to
62  * get before its capacity is automatically increased.  When the number of
63  * entries in the hash table exceeds the product of the load factor and the
64  * current capacity, the hash table is <i>rehashed</i> (that is, internal data
65  * structures are rebuilt) so that the hash table has approximately twice the
66  * number of buckets.
67  *
68  * <p>As a general rule, the default load factor (.75) offers a good
69  * tradeoff between time and space costs.  Higher values decrease the
70  * space overhead but increase the lookup cost (reflected in most of
71  * the operations of the {@code HashMap} class, including
72  * {@code get} and {@code put}).  The expected number of entries in
73  * the map and its load factor should be taken into account when
74  * setting its initial capacity, so as to minimize the number of
75  * rehash operations.  If the initial capacity is greater than the
76  * maximum number of entries divided by the load factor, no rehash
77  * operations will ever occur.
78  *
79  * <p>If many mappings are to be stored in a {@code HashMap}
80  * instance, creating it with a sufficiently large capacity will allow
81  * the mappings to be stored more efficiently than letting it perform
82  * automatic rehashing as needed to grow the table.  Note that using
83  * many keys with the same {@code hashCode()} is a sure way to slow
84  * down performance of any hash table. To ameliorate impact, when keys
85  * are {@link Comparable}, this class may use comparison order among
86  * keys to help break ties.
87  *
88  * <p><strong>Note that this implementation is not synchronized.</strong>
89  * If multiple threads access a hash map concurrently, and at least one of
90  * the threads modifies the map structurally, it <i>must</i> be
91  * synchronized externally.  (A structural modification is any operation
92  * that adds or deletes one or more mappings; merely changing the value
93  * associated with a key that an instance already contains is not a
94  * structural modification.)  This is typically accomplished by
95  * synchronizing on some object that naturally encapsulates the map.
96  *
97  * If no such object exists, the map should be "wrapped" using the
98  * {@link Collections#synchronizedMap Collections.synchronizedMap}
99  * method.  This is best done at creation time, to prevent accidental
100  * unsynchronized access to the map:<pre>
101  *   Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap(...));</pre>
102  *
103  * <p>The iterators returned by all of this class's "collection view methods"
104  * are <i>fail-fast</i>: if the map is structurally modified at any time after
105  * the iterator is created, in any way except through the iterator's own
106  * {@code remove} method, the iterator will throw a
107  * {@link ConcurrentModificationException}.  Thus, in the face of concurrent
108  * modification, the iterator fails quickly and cleanly, rather than risking
109  * arbitrary, non-deterministic behavior at an undetermined time in the
110  * future.
111  *
112  * <p>Note that the fail-fast behavior of an iterator cannot be guaranteed
113  * as it is, generally speaking, impossible to make any hard guarantees in the
114  * presence of unsynchronized concurrent modification.  Fail-fast iterators
115  * throw {@code ConcurrentModificationException} on a best-effort basis.
116  * Therefore, it would be wrong to write a program that depended on this
117  * exception for its correctness: <i>the fail-fast behavior of iterators
118  * should be used only to detect bugs.</i>
119  *
120  * <p>This class is a member of the
121  * <a href="{@docRoot}/java.base/java/util/package-summary.html#CollectionsFramework">
122  * Java Collections Framework</a>.
123  *
124  * @param <K> the type of keys maintained by this map
125  * @param <V> the type of mapped values
126  *
127  * @author  Doug Lea
128  * @author  Josh Bloch
129  * @author  Arthur van Hoff
130  * @author  Neal Gafter
131  * @see     Object#hashCode()
132  * @see     Collection
133  * @see     Map
134  * @see     TreeMap
135  * @see     Hashtable
136  * @since   1.2
137  */

138 public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>
139     implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable {
140
141     private static final long serialVersionUID = 362498820763181265L;
142
143     /*
144      * Implementation notes.
145      *
146      * This map usually acts as a binned (bucketed) hash table, but
147      * when bins get too large, they are transformed into bins of
148      * TreeNodes, each structured similarly to those in
149      * java.util.TreeMap. Most methods try to use normal bins, but
150      * relay to TreeNode methods when applicable (simply by checking
151      * instanceof a node).  Bins of TreeNodes may be traversed and
152      * used like any others, but additionally support faster lookup
153      * when overpopulated. However, since the vast majority of bins in
154      * normal use are not overpopulated, checking for existence of
155      * tree bins may be delayed in the course of table methods.
156      *
157      * Tree bins (i.e., bins whose elements are all TreeNodes) are
158      * ordered primarily by hashCode, but in the case of ties, if two
159      * elements are of the same "class C implements Comparable<C>",
160      * type then their compareTo method is used for ordering. (We
161      * conservatively check generic types via reflection to validate
162      * this -- see method comparableClassFor).  The added complexity
163      * of tree bins is worthwhile in providing worst-case O(log n)
164      * operations when keys either have distinct hashes or are
165      * orderable, Thus, performance degrades gracefully under
166      * accidental or malicious usages in which hashCode() methods
167      * return values that are poorly distributed, as well as those in
168      * which many keys share a hashCode, so long as they are also
169      * Comparable. (If neither of these apply, we may waste about a
170      * factor of two in time and space compared to taking no
171      * precautions. But the only known cases stem from poor user
172      * programming practices that are already so slow that this makes
173      * little difference.)
174      *
175      * Because TreeNodes are about twice the size of regular nodes, we
176      * use them only when bins contain enough nodes to warrant use
177      * (see TREEIFY_THRESHOLD). And when they become too small (due to
178      * removal or resizing) they are converted back to plain bins.  In
179      * usages with well-distributed user hashCodes, tree bins are
180      * rarely used.  Ideally, under random hashCodes, the frequency of
181      * nodes in bins follows a Poisson distribution
182      * (http://en.wikipedia.org/wiki/Poisson_distribution) with a
183      * parameter of about 0.5 on average for the default resizing
184      * threshold of 0.75, although with a large variance because of
185      * resizing granularity. Ignoring variance, the expected
186      * occurrences of list size k are (exp(-0.5) * pow(0.5, k) /
187      * factorial(k)). The first values are:
188      *
189      * 0:    0.60653066
190      * 1:    0.30326533
191      * 2:    0.07581633
192      * 3:    0.01263606
193      * 4:    0.00157952
194      * 5:    0.00015795
195      * 6:    0.00001316
196      * 7:    0.00000094
197      * 8:    0.00000006
198      * more: less than 1 in ten million
199      *
200      * The root of a tree bin is normally its first node.  However,
201      * sometimes (currently only upon Iterator.remove), the root might
202      * be elsewhere, but can be recovered following parent links
203      * (method TreeNode.root()).
204      *
205      * All applicable internal methods accept a hash code as an
206      * argument (as normally supplied from a public method), allowing
207      * them to call each other without recomputing user hashCodes.
208      * Most internal methods also accept a "tab" argument, that is
209      * normally the current table, but may be a new or old one when
210      * resizing or converting.
211      *
212      * When bin lists are treeified, split, or untreeified, we keep
213      * them in the same relative access/traversal order (i.e., field
214      * Node.next) to better preserve locality, and to slightly
215      * simplify handling of splits and traversals that invoke
216      * iterator.remove. When using comparators on insertion, to keep a
217      * total ordering (or as close as is required here) across
218      * rebalancings, we compare classes and identityHashCodes as
219      * tie-breakers.
220      *
221      * The use and transitions among plain vs tree modes is
222      * complicated by the existence of subclass LinkedHashMap. See
223      * below for hook methods defined to be invoked upon insertion,
224      * removal and access that allow LinkedHashMap internals to
225      * otherwise remain independent of these mechanics. (This also
226      * requires that a map instance be passed to some utility methods
227      * that may create new nodes.)
228      *
229      * The concurrent-programming-like SSA-based coding style helps
230      * avoid aliasing errors amid all of the twisty pointer operations.
231      */

232
233     /**
234      * The default initial capacity - MUST be a power of two.
235      */

236     static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16
237
238     /**
239      * The maximum capacity, used if a higher value is implicitly specified
240      * by either of the constructors with arguments.
241      * MUST be a power of two <= 1<<30.
242      */

243     static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
244
245     /**
246      * The load factor used when none specified in constructor.
247      */

248     static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
249
250     /**
251      * The bin count threshold for using a tree rather than list for a
252      * bin.  Bins are converted to trees when adding an element to a
253      * bin with at least this many nodes. The value must be greater
254      * than 2 and should be at least 8 to mesh with assumptions in
255      * tree removal about conversion back to plain bins upon
256      * shrinkage.
257      */

258     static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
259
260     /**
261      * The bin count threshold for untreeifying a (split) bin during a
262      * resize operation. Should be less than TREEIFY_THRESHOLD, and at
263      * most 6 to mesh with shrinkage detection under removal.
264      */

265     static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;
266
267     /**
268      * The smallest table capacity for which bins may be treeified.
269      * (Otherwise the table is resized if too many nodes in a bin.)
270      * Should be at least 4 * TREEIFY_THRESHOLD to avoid conflicts
271      * between resizing and treeification thresholds.
272      */

273     static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;
274
275     /**
276      * Basic hash bin node, used for most entries.  (See below for
277      * TreeNode subclass, and in LinkedHashMap for its Entry subclass.)
278      */

279     static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
280         final int hash;
281         final K key;
282         V value;
283         Node<K,V> next;
284
285         Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
286             this.hash = hash;
287             this.key = key;
288             this.value = value;
289             this.next = next;
290         }
291
292         public final K getKey()        { return key; }
293         public final V getValue()      { return value; }
294         public final String toString() { return key + "=" + value; }
295
296         public final int hashCode() {
297             return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value);
298         }
299
300         public final V setValue(V newValue) {
301             V oldValue = value;
302             value = newValue;
303             return oldValue;
304         }
305
306         public final boolean equals(Object o) {
307             if (o == this)
308                 return true;
309             if (o instanceof Map.Entry) {
310                 Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;
311                 if (Objects.equals(key, e.getKey()) &&
312                     Objects.equals(value, e.getValue()))
313                     return true;
314             }
315             return false;
316         }
317     }
318
319     /* ---------------- Static utilities -------------- */
320
321     /**
322      * Computes key.hashCode() and spreads (XORs) higher bits of hash
323      * to lower.  Because the table uses power-of-two masking, sets of
324      * hashes that vary only in bits above the current mask will
325      * always collide. (Among known examples are sets of Float keys
326      * holding consecutive whole numbers in small tables.)  So we
327      * apply a transform that spreads the impact of higher bits
328      * downward. There is a tradeoff between speed, utility, and
329      * quality of bit-spreading. Because many common sets of hashes
330      * are already reasonably distributed (so don't benefit from
331      * spreading), and because we use trees to handle large sets of
332      * collisions in bins, we just XOR some shifted bits in the
333      * cheapest possible way to reduce systematic lossage, as well as
334      * to incorporate impact of the highest bits that would otherwise
335      * never be used in index calculations because of table bounds.
336      */

337     static final int hash(Object key) {
338         int h;
339         return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
340     }
341
342     /**
343      * Returns x's Class if it is of the form "class C implements
344      * Comparable<C>", else null.
345      */

346     static Class<?> comparableClassFor(Object x) {
347         if (x instanceof Comparable) {
348             Class<?> c; Type[] ts, as; ParameterizedType p;
349             if ((c = x.getClass()) == String.class// bypass checks
350                 return c;
351             if ((ts = c.getGenericInterfaces()) != null) {
352                 for (Type t : ts) {
353                     if ((t instanceof ParameterizedType) &&
354                         ((p = (ParameterizedType) t).getRawType() ==
355                          Comparable.class) &&
356                         (as = p.getActualTypeArguments()) != null &&
357                         as.length == 1 && as[0] == c) // type arg is c
358                         return c;
359                 }
360             }
361         }
362         return null;
363     }
364
365     /**
366      * Returns k.compareTo(x) if x matches kc (k's screened comparable
367      * class), else 0.
368      */

369     @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"}) // for cast to Comparable
370     static int compareComparables(Class<?> kc, Object k, Object x) {
371         return (x == null || x.getClass() != kc ? 0 :
372                 ((Comparable)k).compareTo(x));
373     }
374
375     /**
376      * Returns a power of two size for the given target capacity.
377      */

378     static final int tableSizeFor(int cap) {
379         int n = -1 >>> Integer.numberOfLeadingZeros(cap - 1);
380         return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
381     }
382
383     /* ---------------- Fields -------------- */
384
385     /**
386      * The table, initialized on first use, and resized as
387      * necessary. When allocated, length is always a power of two.
388      * (We also tolerate length zero in some operations to allow
389      * bootstrapping mechanics that are currently not needed.)
390      */

391     transient Node<K,V>[] table;
392
393     /**
394      * Holds cached entrySet(). Note that AbstractMap fields are used
395      * for keySet() and values().
396      */

397     transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet;
398
399     /**
400      * The number of key-value mappings contained in this map.
401      */

402     transient int size;
403
404     /**
405      * The number of times this HashMap has been structurally modified
406      * Structural modifications are those that change the number of mappings in
407      * the HashMap or otherwise modify its internal structure (e.g.,
408      * rehash).  This field is used to make iterators on Collection-views of
409      * the HashMap fail-fast.  (See ConcurrentModificationException).
410      */

411     transient int modCount;
412
413     /**
414      * The next size value at which to resize (capacity * load factor).
415      *
416      * @serial
417      */

418     // (The javadoc description is true upon serialization.
419     // Additionally, if the table array has not been allocated, this
420     // field holds the initial array capacity, or zero signifying
421     // DEFAULT_INITIAL_CAPACITY.)
422     int threshold;
423
424     /**
425      * The load factor for the hash table.
426      *
427      * @serial
428      */

429     final float loadFactor;
430
431     /* ---------------- Public operations -------------- */
432
433     /**
434      * Constructs an empty {@code HashMap} with the specified initial
435      * capacity and load factor.
436      *
437      * @param  initialCapacity the initial capacity
438      * @param  loadFactor      the load factor
439      * @throws IllegalArgumentException if the initial capacity is negative
440      *         or the load factor is nonpositive
441      */

442     public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
443         if (initialCapacity < 0)
444             throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
445                                                initialCapacity);
446         if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
447             initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
448         if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
449             throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
450                                                loadFactor);
451         this.loadFactor = loadFactor;
452         this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
453     }
454
455     /**
456      * Constructs an empty {@code HashMap} with the specified initial
457      * capacity and the default load factor (0.75).
458      *
459      * @param  initialCapacity the initial capacity.
460      * @throws IllegalArgumentException if the initial capacity is negative.
461      */

462     public HashMap(int initialCapacity) {
463         this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
464     }
465
466     /**
467      * Constructs an empty {@code HashMap} with the default initial capacity
468      * (16) and the default load factor (0.75).
469      */

470     public HashMap() {
471         this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
472     }
473
474     /**
475      * Constructs a new {@code HashMap} with the same mappings as the
476      * specified {@code Map}.  The {@code HashMap} is created with
477      * default load factor (0.75) and an initial capacity sufficient to
478      * hold the mappings in the specified {@code Map}.
479      *
480      * @param   m the map whose mappings are to be placed in this map
481      * @throws  NullPointerException if the specified map is null
482      */

483     public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
484         this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
485         putMapEntries(m, false);
486     }
487
488     /**
489      * Implements Map.putAll and Map constructor.
490      *
491      * @param m the map
492      * @param evict false when initially constructing this map, else
493      * true (relayed to method afterNodeInsertion).
494      */

495     final void putMapEntries(Map<? extends K, ? extends V> m, boolean evict) {
496         int s = m.size();
497         if (s > 0) {
498             if (table == null) { // pre-size
499                 float ft = ((float)s / loadFactor) + 1.0F;
500                 int t = ((ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY) ?
501                          (int)ft : MAXIMUM_CAPACITY);
502                 if (t > threshold)
503                     threshold = tableSizeFor(t);
504             }
505             else if (s > threshold)
506                 resize();
507             for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : m.entrySet()) {
508                 K key = e.getKey();
509                 V value = e.getValue();
510                 putVal(hash(key), key, value, false, evict);
511             }
512         }
513     }
514
515     /**
516      * Returns the number of key-value mappings in this map.
517      *
518      * @return the number of key-value mappings in this map
519      */

520     public int size() {
521         return size;
522     }
523
524     /**
525      * Returns {@code trueif this map contains no key-value mappings.
526      *
527      * @return {@code trueif this map contains no key-value mappings
528      */

529     public boolean isEmpty() {
530         return size == 0;
531     }
532
533     /**
534      * Returns the value to which the specified key is mapped,
535      * or {@code nullif this map contains no mapping for the key.
536      *
537      * <p>More formally, if this map contains a mapping from a key
538      * {@code k} to a value {@code v} such that {@code (key==null ? k==null :
539      * key.equals(k))}, then this method returns {@code v}; otherwise
540      * it returns {@code null}.  (There can be at most one such mapping.)
541      *
542      * <p>A return value of {@code null} does not <i>necessarily</i>
543      * indicate that the map contains no mapping for the key; it's also
544      * possible that the map explicitly maps the key to {@code null}.
545      * The {@link #containsKey containsKey} operation may be used to
546      * distinguish these two cases.
547      *
548      * @see #put(Object, Object)
549      */

550     public V get(Object key) {
551         Node<K,V> e;
552         return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
553     }
554
555     /**
556      * Implements Map.get and related methods.
557      *
558      * @param hash hash for key
559      * @param key the key
560      * @return the node, or null if none
561      */

562     final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
563         Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;
564         if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
565             (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
566             if (first.hash == hash && // always check first node
567                 ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
568                 return first;
569             if ((e = first.next) != null) {
570                 if (first instanceof TreeNode)
571                     return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
572                 do {
573                     if (e.hash == hash &&
574                         ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
575                         return e;
576                 } while ((e = e.next) != null);
577             }
578         }
579         return null;
580     }
581
582     /**
583      * Returns {@code trueif this map contains a mapping for the
584      * specified key.
585      *
586      * @param   key   The key whose presence in this map is to be tested
587      * @return {@code trueif this map contains a mapping for the specified
588      * key.
589      */

590     public boolean containsKey(Object key) {
591         return getNode(hash(key), key) != null;
592     }
593
594     /**
595      * Associates the specified value with the specified key in this map.
596      * If the map previously contained a mapping for the key, the old
597      * value is replaced.
598      *
599      * @param key key with which the specified value is to be associated
600      * @param value value to be associated with the specified key
601      * @return the previous value associated with {@code key}, or
602      *         {@code nullif there was no mapping for {@code key}.
603      *         (A {@code nullreturn can also indicate that the map
604      *         previously associated {@code null} with {@code key}.)
605      */

606     public V put(K key, V value) {
607         return putVal(hash(key), key, value, falsetrue);
608     }
609
610     /**
611      * Implements Map.put and related methods.
612      *
613      * @param hash hash for key
614      * @param key the key
615      * @param value the value to put
616      * @param onlyIfAbsent if true, don't change existing value
617      * @param evict if false, the table is in creation mode.
618      * @return previous value, or null if none
619      */

620     final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
621                    boolean evict) {
622         Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
623         if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
624             n = (tab = resize()).length;
625         if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
626             tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
627         else {
628             Node<K,V> e; K k;
629             if (p.hash == hash &&
630                 ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
631                 e = p;
632             else if (p instanceof TreeNode)
633                 e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
634             else {
635                 for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
636                     if ((e = p.next) == null) {
637                         p.next = newNode(hash, key, value, null);
638                         if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
639                             treeifyBin(tab, hash);
640                         break;
641                     }
642                     if (e.hash == hash &&
643                         ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
644                         break;
645                     p = e;
646                 }
647             }
648             if (e != null) { // existing mapping for key
649                 V oldValue = e.value;
650                 if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
651                     e.value = value;
652                 afterNodeAccess(e);
653                 return oldValue;
654             }
655         }
656         ++modCount;
657         if (++size > threshold)
658             resize();
659         afterNodeInsertion(evict);
660         return null;
661     }
662
663     /**
664      * Initializes or doubles table size.  If null, allocates in
665      * accord with initial capacity target held in field threshold.
666      * Otherwise, because we are using power-of-two expansion, the
667      * elements from each bin must either stay at same index, or move
668      * with a power of two offset in the new table.
669      *
670      * @return the table
671      */

672     final Node<K,V>[] resize() {
673         Node<K,V>[] oldTab = table;
674         int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
675         int oldThr = threshold;
676         int newCap, newThr = 0;
677         if (oldCap > 0) {
678             if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
679                 threshold = Integer.MAX_VALUE;
680                 return oldTab;
681             }
682             else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
683                      oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
684                 newThr = oldThr << 1; // double threshold
685         }
686         else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
687             newCap = oldThr;
688         else {               // zero initial threshold signifies using defaults
689             newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
690             newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
691         }
692         if (newThr == 0) {
693             float ft = (float)newCap * loadFactor;
694             newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
695                       (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
696         }
697         threshold = newThr;
698         @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
699         Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
700         table = newTab;
701         if (oldTab != null) {
702             for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
703                 Node<K,V> e;
704                 if ((e = oldTab[j]) != null) {
705                     oldTab[j] = null;
706                     if (e.next == null)
707                         newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
708                     else if (e instanceof TreeNode)
709                         ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
710                     else { // preserve order
711                         Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
712                         Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
713                         Node<K,V> next;
714                         do {
715                             next = e.next;
716                             if ((e.hash & oldCap) == 0) {
717                                 if (loTail == null)
718                                     loHead = e;
719                                 else
720                                     loTail.next = e;
721                                 loTail = e;
722                             }
723                             else {
724                                 if (hiTail == null)
725                                     hiHead = e;
726                                 else
727                                     hiTail.next = e;
728                                 hiTail = e;
729                             }
730                         } while ((e = next) != null);
731                         if (loTail != null) {
732                             loTail.next = null;
733                             newTab[j] = loHead;
734                         }
735                         if (hiTail != null) {
736                             hiTail.next = null;
737                             newTab[j + oldCap] = hiHead;
738                         }
739                     }
740                 }
741             }
742         }
743         return newTab;
744     }
745
746     /**
747      * Replaces all linked nodes in bin at index for given hash unless
748      * table is too small, in which case resizes instead.
749      */

750     final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {
751         int n, index; Node<K,V> e;
752         if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
753             resize();
754         else if ((e = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
755             TreeNode<K,V> hd = null, tl = null;
756             do {
757                 TreeNode<K,V> p = replacementTreeNode(e, null);
758                 if (tl == null)
759                     hd = p;
760                 else {
761                     p.prev = tl;
762                     tl.next = p;
763                 }
764                 tl = p;
765             } while ((e = e.next) != null);
766             if ((tab[index] = hd) != null)
767                 hd.treeify(tab);
768         }
769     }
770
771     /**
772      * Copies all of the mappings from the specified map to this map.
773      * These mappings will replace any mappings that this map had for
774      * any of the keys currently in the specified map.
775      *
776      * @param m mappings to be stored in this map
777      * @throws NullPointerException if the specified map is null
778      */

779     public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) {
780         putMapEntries(m, true);
781     }
782
783     /**
784      * Removes the mapping for the specified key from this map if present.
785      *
786      * @param  key key whose mapping is to be removed from the map
787      * @return the previous value associated with {@code key}, or
788      *         {@code nullif there was no mapping for {@code key}.
789      *         (A {@code nullreturn can also indicate that the map
790      *         previously associated {@code null} with {@code key}.)
791      */

792     public V remove(Object key) {
793         Node<K,V> e;
794         return (e = removeNode(hash(key), key, nullfalsetrue)) == null ?
795             null : e.value;
796     }
797
798     /**
799      * Implements Map.remove and related methods.
800      *
801      * @param hash hash for key
802      * @param key the key
803      * @param value the value to match if matchValue, else ignored
804      * @param matchValue if true only remove if value is equal
805      * @param movable if false do not move other nodes while removing
806      * @return the node, or null if none
807      */

808     final Node<K,V> removeNode(int hash, Object key, Object value,
809                                boolean matchValue, boolean movable) {
810         Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, index;
811         if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
812             (p = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
813             Node<K,V> node = null, e; K k; V v;
814             if (p.hash == hash &&
815                 ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
816                 node = p;
817             else if ((e = p.next) != null) {
818                 if (p instanceof TreeNode)
819                     node = ((TreeNode<K,V>)p).getTreeNode(hash, key);
820                 else {
821                     do {
822                         if (e.hash == hash &&
823                             ((k = e.key) == key ||
824                              (key != null && key.equals(k)))) {
825                             node = e;
826                             break;
827                         }
828                         p = e;
829                     } while ((e = e.next) != null);
830                 }
831             }
832             if (node != null && (!matchValue || (v = node.value) == value ||
833                                  (value != null && value.equals(v)))) {
834                 if (node instanceof TreeNode)
835                     ((TreeNode<K,V>)node).removeTreeNode(this, tab, movable);
836                 else if (node == p)
837                     tab[index] = node.next;
838                 else
839                     p.next = node.next;
840                 ++modCount;
841                 --size;
842                 afterNodeRemoval(node);
843                 return node;
844             }
845         }
846         return null;
847     }
848
849     /**
850      * Removes all of the mappings from this map.
851      * The map will be empty after this call returns.
852      */

853     public void clear() {
854         Node<K,V>[] tab;
855         modCount++;
856         if ((tab = table) != null && size > 0) {
857             size = 0;
858             for (int i = 0; i < tab.length; ++i)
859                 tab[i] = null;
860         }
861     }
862
863     /**
864      * Returns {@code trueif this map maps one or more keys to the
865      * specified value.
866      *
867      * @param value value whose presence in this map is to be tested
868      * @return {@code trueif this map maps one or more keys to the
869      *         specified value
870      */

871     public boolean containsValue(Object value) {
872         Node<K,V>[] tab; V v;
873         if ((tab = table) != null && size > 0) {
874             for (Node<K,V> e : tab) {
875                 for (; e != null; e = e.next) {
876                     if ((v = e.value) == value ||
877                         (value != null && value.equals(v)))
878                         return true;
879                 }
880             }
881         }
882         return false;
883     }
884
885     /**
886      * Returns a {@link Set} view of the keys contained in this map.
887      * The set is backed by the map, so changes to the map are
888      * reflected in the set, and vice-versa.  If the map is modified
889      * while an iteration over the set is in progress (except through
890      * the iterator's own {@code remove} operation), the results of
891      * the iteration are undefined.  The set supports element removal,
892      * which removes the corresponding mapping from the map, via the
893      * {@code Iterator.remove}, {@code Set.remove},
894      * {@code removeAll}, {@code retainAll}, and {@code clear}
895      * operations.  It does not support the {@code add} or {@code addAll}
896      * operations.
897      *
898      * @return a set view of the keys contained in this map
899      */

900     public Set<K> keySet() {
901         Set<K> ks = keySet;
902         if (ks == null) {
903             ks = new KeySet();
904             keySet = ks;
905         }
906         return ks;
907     }
908
909     final class KeySet extends AbstractSet<K> {
910         public final int size()                 { return size; }
911         public final void clear()               { HashMap.this.clear(); }
912         public final Iterator<K> iterator()     { return new KeyIterator(); }
913         public final boolean contains(Object o) { return containsKey(o); }
914         public final boolean remove(Object key) {
915             return removeNode(hash(key), key, nullfalsetrue) != null;
916         }
917         public final Spliterator<K> spliterator() {
918             return new KeySpliterator<>(HashMap.this, 0, -1, 0, 0);
919         }
920         public final void forEach(Consumer<? super K> action) {
921             Node<K,V>[] tab;
922             if (action == null)
923                 throw new NullPointerException();
924             if (size > 0 && (tab = table) != null) {
925                 int mc = modCount;
926                 for (Node<K,V> e : tab) {
927                     for (; e != null; e = e.next)
928                         action.accept(e.key);
929                 }
930                 if (modCount != mc)
931                     throw new ConcurrentModificationException();
932             }
933         }
934     }
935
936     /**
937      * Returns a {@link Collection} view of the values contained in this map.
938      * The collection is backed by the map, so changes to the map are
939      * reflected in the collection, and vice-versa.  If the map is
940      * modified while an iteration over the collection is in progress
941      * (except through the iterator's own {@code remove} operation),
942      * the results of the iteration are undefined.  The collection
943      * supports element removal, which removes the corresponding
944      * mapping from the map, via the {@code Iterator.remove},
945      * {@code Collection.remove}, {@code removeAll},
946      * {@code retainAll} and {@code clear} operations.  It does not
947      * support the {@code add} or {@code addAll} operations.
948      *
949      * @return a view of the values contained in this map
950      */

951     public Collection<V> values() {
952         Collection<V> vs = values;
953         if (vs == null) {
954             vs = new Values();
955             values = vs;
956         }
957         return vs;
958     }
959
960     final class Values extends AbstractCollection<V> {
961         public final int size()                 { return size; }
962         public final void clear()               { HashMap.this.clear(); }
963         public final Iterator<V> iterator()     { return new ValueIterator(); }
964         public final boolean contains(Object o) { return containsValue(o); }
965         public final Spliterator<V> spliterator() {
966             return new ValueSpliterator<>(HashMap.this, 0, -1, 0, 0);
967         }
968         public final void forEach(Consumer<? super V> action) {
969             Node<K,V>[] tab;
970             if (action == null)
971                 throw new NullPointerException();
972             if (size > 0 && (tab = table) != null) {
973                 int mc = modCount;
974                 for (Node<K,V> e : tab) {
975                     for (; e != null; e = e.next)
976                         action.accept(e.value);
977                 }
978                 if (modCount != mc)
979                     throw new ConcurrentModificationException();
980             }
981         }
982     }
983
984     /**
985      * Returns a {@link Set} view of the mappings contained in this map.
986      * The set is backed by the map, so changes to the map are
987      * reflected in the set, and vice-versa.  If the map is modified
988      * while an iteration over the set is in progress (except through
989      * the iterator's own {@code remove} operation, or through the
990      * {@code setValue} operation on a map entry returned by the
991      * iterator) the results of the iteration are undefined.  The set
992      * supports element removal, which removes the corresponding
993      * mapping from the map, via the {@code Iterator.remove},
994      * {@code Set.remove}, {@code removeAll}, {@code retainAll} and
995      * {@code clear} operations.  It does not support the
996      * {@code add} or {@code addAll} operations.
997      *
998      * @return a set view of the mappings contained in this map
999      */

1000     public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {
1001         Set<Map.Entry<K,V>> es;
1002         return (es = entrySet) == null ? (entrySet = new EntrySet()) : es;
1003     }
1004
1005     final class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> {
1006         public final int size()                 { return size; }
1007         public final void clear()               { HashMap.this.clear(); }
1008         public final Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {
1009             return new EntryIterator();
1010         }
1011         public final boolean contains(Object o) {
1012             if (!(o instanceof Map.Entry))
1013                 return false;
1014             Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>) o;
1015             Object key = e.getKey();
1016             Node<K,V> candidate = getNode(hash(key), key);
1017             return candidate != null && candidate.equals(e);
1018         }
1019         public final boolean remove(Object o) {
1020             if (o instanceof Map.Entry) {
1021                 Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>) o;
1022                 Object key = e.getKey();
1023                 Object value = e.getValue();
1024                 return removeNode(hash(key), key, value, truetrue) != null;
1025             }
1026             return false;
1027         }
1028         public final Spliterator<Map.Entry<K,V>> spliterator() {
1029             return new EntrySpliterator<>(HashMap.this, 0, -1, 0, 0);
1030         }
1031         public final void forEach(Consumer<? super Map.Entry<K,V>> action) {
1032             Node<K,V>[] tab;
1033             if (action == null)
1034                 throw new NullPointerException();
1035             if (size > 0 && (tab = table) != null) {
1036                 int mc = modCount;
1037                 for (Node<K,V> e : tab) {
1038                     for (; e != null; e = e.next)
1039                         action.accept(e);
1040                 }
1041                 if (modCount != mc)
1042                     throw new ConcurrentModificationException();
1043             }
1044         }
1045     }
1046
1047     // Overrides of JDK8 Map extension methods
1048
1049     @Override
1050     public V getOrDefault(Object key, V defaultValue) {
1051         Node<K,V> e;
1052         return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? defaultValue : e.value;
1053     }
1054
1055     @Override
1056     public V putIfAbsent(K key, V value) {
1057         return putVal(hash(key), key, value, truetrue);
1058     }
1059
1060     @Override
1061     public boolean remove(Object key, Object value) {
1062         return removeNode(hash(key), key, value, truetrue) != null;
1063     }
1064
1065     @Override
1066     public boolean replace(K key, V oldValue, V newValue) {
1067         Node<K,V> e; V v;
1068         if ((e = getNode(hash(key), key)) != null &&
1069             ((v = e.value) == oldValue || (v != null && v.equals(oldValue)))) {
1070             e.value = newValue;
1071             afterNodeAccess(e);
1072             return true;
1073         }
1074         return false;
1075     }
1076
1077     @Override
1078     public V replace(K key, V value) {
1079         Node<K,V> e;
1080         if ((e = getNode(hash(key), key)) != null) {
1081             V oldValue = e.value;
1082             e.value = value;
1083             afterNodeAccess(e);
1084             return oldValue;
1085         }
1086         return null;
1087     }
1088
1089     /**
1090      * {@inheritDoc}
1091      *
1092      * <p>This method will, on a best-effort basis, throw a
1093      * {@link ConcurrentModificationException} if it is detected that the
1094      * mapping function modifies this map during computation.
1095      *
1096      * @throws ConcurrentModificationException if it is detected that the
1097      * mapping function modified this map
1098      */

1099     @Override
1100     public V computeIfAbsent(K key,
1101                              Function<? super K, ? extends V> mappingFunction) {
1102         if (mappingFunction == null)
1103             throw new NullPointerException();
1104         int hash = hash(key);
1105         Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first; int n, i;
1106         int binCount = 0;
1107         TreeNode<K,V> t = null;
1108         Node<K,V> old = null;
1109         if (size > threshold || (tab = table) == null ||
1110             (n = tab.length) == 0)
1111             n = (tab = resize()).length;
1112         if ((first = tab[i = (n - 1) & hash]) != null) {
1113             if (first instanceof TreeNode)
1114                 old = (t = (TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
1115             else {
1116                 Node<K,V> e = first; K k;
1117                 do {
1118                     if (e.hash == hash &&
1119                         ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {
1120                         old = e;
1121                         break;
1122                     }
1123                     ++binCount;
1124                 } while ((e = e.next) != null);
1125             }
1126             V oldValue;
1127             if (old != null && (oldValue = old.value) != null) {
1128                 afterNodeAccess(old);
1129                 return oldValue;
1130             }
1131         }
1132         int mc = modCount;
1133         V v = mappingFunction.apply(key);
1134         if (mc != modCount) { throw new ConcurrentModificationException(); }
1135         if (v == null) {
1136             return null;
1137         } else if (old != null) {
1138             old.value = v;
1139             afterNodeAccess(old);
1140             return v;
1141         }
1142         else if (t != null)
1143             t.putTreeVal(this, tab, hash, key, v);
1144         else {
1145             tab[i] = newNode(hash, key, v, first);
1146             if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1)
1147                 treeifyBin(tab, hash);
1148         }
1149         modCount = mc + 1;
1150         ++size;
1151         afterNodeInsertion(true);
1152         return v;
1153     }
1154
1155     /**
1156      * {@inheritDoc}
1157      *
1158      * <p>This method will, on a best-effort basis, throw a
1159      * {@link ConcurrentModificationException} if it is detected that the
1160      * remapping function modifies this map during computation.
1161      *
1162      * @throws ConcurrentModificationException if it is detected that the
1163      * remapping function modified this map
1164      */

1165     @Override
1166     public V computeIfPresent(K key,
1167                               BiFunction<? super K, ? super V, ? extends V> remappingFunction) {
1168         if (remappingFunction == null)
1169             throw new NullPointerException();
1170         Node<K,V> e; V oldValue;
1171         int hash = hash(key);
1172         if ((e = getNode(hash, key)) != null &&
1173             (oldValue = e.value) != null) {
1174             int mc = modCount;
1175             V v = remappingFunction.apply(key, oldValue);
1176             if (mc != modCount) { throw new ConcurrentModificationException(); }
1177             if (v != null) {
1178                 e.value = v;
1179                 afterNodeAccess(e);
1180                 return v;
1181             }
1182             else
1183                 removeNode(hash, key, nullfalsetrue);
1184         }
1185         return null;
1186     }
1187
1188     /**
1189      * {@inheritDoc}
1190      *
1191      * <p>This method will, on a best-effort basis, throw a
1192      * {@link ConcurrentModificationException} if it is detected that the
1193      * remapping function modifies this map during computation.
1194      *
1195      * @throws ConcurrentModificationException if it is detected that the
1196      * remapping function modified this map
1197      */

1198     @Override
1199     public V compute(K key,
1200                      BiFunction<? super K, ? super V, ? extends V> remappingFunction) {
1201         if (remappingFunction == null)
1202             throw new NullPointerException();
1203         int hash = hash(key);
1204         Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first; int n, i;
1205         int binCount = 0;
1206         TreeNode<K,V> t = null;
1207         Node<K,V> old = null;
1208         if (size > threshold || (tab = table) == null ||
1209             (n = tab.length) == 0)
1210             n = (tab = resize()).length;
1211         if ((first = tab[i = (n - 1) & hash]) != null) {
1212             if (first instanceof TreeNode)
1213                 old = (t = (TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
1214             else {
1215                 Node<K,V> e = first; K k;
1216                 do {
1217                     if (e.hash == hash &&
1218                         ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {
1219                         old = e;
1220                         break;
1221                     }
1222                     ++binCount;
1223                 } while ((e = e.next) != null);
1224             }
1225         }
1226         V oldValue = (old == null) ? null : old.value;
1227         int mc = modCount;
1228         V v = remappingFunction.apply(key, oldValue);
1229         if (mc != modCount) { throw new ConcurrentModificationException(); }
1230         if (old != null) {
1231             if (v != null) {
1232                 old.value = v;
1233                 afterNodeAccess(old);
1234             }
1235             else
1236                 removeNode(hash, key, nullfalsetrue);
1237         }
1238         else if (v != null) {
1239             if (t != null)
1240                 t.putTreeVal(this, tab, hash, key, v);
1241             else {
1242                 tab[i] = newNode(hash, key, v, first);
1243                 if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1)
1244                     treeifyBin(tab, hash);
1245             }
1246             modCount = mc + 1;
1247             ++size;
1248             afterNodeInsertion(true);
1249         }
1250         return v;
1251     }
1252
1253     /**
1254      * {@inheritDoc}
1255      *
1256      * <p>This method will, on a best-effort basis, throw a
1257      * {@link ConcurrentModificationException} if it is detected that the
1258      * remapping function modifies this map during computation.
1259      *
1260      * @throws ConcurrentModificationException if it is detected that the
1261      * remapping function modified this map
1262      */

1263     @Override
1264     public V merge(K key, V value,
1265                    BiFunction<? super V, ? super V, ? extends V> remappingFunction) {
1266         if (value == null)
1267             throw new NullPointerException();
1268         if (remappingFunction == null)
1269             throw new NullPointerException();
1270         int hash = hash(key);
1271         Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first; int n, i;
1272         int binCount = 0;
1273         TreeNode<K,V> t = null;
1274         Node<K,V> old = null;
1275         if (size > threshold || (tab = table) == null ||
1276             (n = tab.length) == 0)
1277             n = (tab = resize()).length;
1278         if ((first = tab[i = (n - 1) & hash]) != null) {
1279             if (first instanceof TreeNode)
1280                 old = (t = (TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
1281             else {
1282                 Node<K,V> e = first; K k;
1283                 do {
1284                     if (e.hash == hash &&
1285                         ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {
1286                         old = e;
1287                         break;
1288                     }
1289                     ++binCount;
1290                 } while ((e = e.next) != null);
1291             }
1292         }
1293         if (old != null) {
1294             V v;
1295             if (old.value != null) {
1296                 int mc = modCount;
1297                 v = remappingFunction.apply(old.value, value);
1298                 if (mc != modCount) {
1299                     throw new ConcurrentModificationException();
1300                 }
1301             } else {
1302                 v = value;
1303             }
1304             if (v != null) {
1305                 old.value = v;
1306                 afterNodeAccess(old);
1307             }
1308             else
1309                 removeNode(hash, key, nullfalsetrue);
1310             return v;
1311         }
1312         if (value != null) {
1313             if (t != null)
1314                 t.putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
1315             else {
1316                 tab[i] = newNode(hash, key, value, first);
1317                 if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1)
1318                     treeifyBin(tab, hash);
1319             }
1320             ++modCount;
1321             ++size;
1322             afterNodeInsertion(true);
1323         }
1324         return value;
1325     }
1326
1327     @Override
1328     public void forEach(BiConsumer<? super K, ? super V> action) {
1329         Node<K,V>[] tab;
1330         if (action == null)
1331             throw new NullPointerException();
1332         if (size > 0 && (tab = table) != null) {
1333             int mc = modCount;
1334             for (Node<K,V> e : tab) {
1335                 for (; e != null; e = e.next)
1336                     action.accept(e.key, e.value);
1337             }
1338             if (modCount != mc)
1339                 throw new ConcurrentModificationException();
1340         }
1341     }
1342
1343     @Override
1344     public void replaceAll(BiFunction<? super K, ? super V, ? extends V> function) {
1345         Node<K,V>[] tab;
1346         if (function == null)
1347             throw new NullPointerException();
1348         if (size > 0 && (tab = table) != null) {
1349             int mc = modCount;
1350             for (Node<K,V> e : tab) {
1351                 for (; e != null; e = e.next) {
1352                     e.value = function.apply(e.key, e.value);
1353                 }
1354             }
1355             if (modCount != mc)
1356                 throw new ConcurrentModificationException();
1357         }
1358     }
1359
1360     /* ------------------------------------------------------------ */
1361     // Cloning and serialization
1362
1363     /**
1364      * Returns a shallow copy of this {@code HashMap} instance: the keys and
1365      * values themselves are not cloned.
1366      *
1367      * @return a shallow copy of this map
1368      */

1369     @SuppressWarnings("unchecked")
1370     @Override
1371     public Object clone() {
1372         HashMap<K,V> result;
1373         try {
1374             result = (HashMap<K,V>)super.clone();
1375         } catch (CloneNotSupportedException e) {
1376             // this shouldn't happen, since we are Cloneable
1377             throw new InternalError(e);
1378         }
1379         result.reinitialize();
1380         result.putMapEntries(thisfalse);
1381         return result;
1382     }
1383
1384     // These methods are also used when serializing HashSets
1385     final float loadFactor() { return loadFactor; }
1386     final int capacity() {
1387         return (table != null) ? table.length :
1388             (threshold > 0) ? threshold :
1389             DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
1390     }
1391
1392     /**
1393      * Saves this map to a stream (that is, serializes it).
1394      *
1395      * @param s the stream
1396      * @throws IOException if an I/O error occurs
1397      * @serialData The <i>capacity</i> of the HashMap (the length of the
1398      *             bucket array) is emitted (int), followed by the
1399      *             <i>size</i> (an int, the number of key-value
1400      *             mappings), followed by the key (Object) and value (Object)
1401      *             for each key-value mapping.  The key-value mappings are
1402      *             emitted in no particular order.
1403      */

1404     private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
1405         throws IOException {
1406         int buckets = capacity();
1407         // Write out the threshold, loadfactor, and any hidden stuff
1408         s.defaultWriteObject();
1409         s.writeInt(buckets);
1410         s.writeInt(size);
1411         internalWriteEntries(s);
1412     }
1413
1414     /**
1415      * Reconstitutes this map from a stream (that is, deserializes it).
1416      * @param s the stream
1417      * @throws ClassNotFoundException if the class of a serialized object
1418      *         could not be found
1419      * @throws IOException if an I/O error occurs
1420      */

1421     private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
1422         throws IOException, ClassNotFoundException {
1423         // Read in the threshold (ignored), loadfactor, and any hidden stuff
1424         s.defaultReadObject();
1425         reinitialize();
1426         if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
1427             throw new InvalidObjectException("Illegal load factor: " +
1428                                              loadFactor);
1429         s.readInt();                // Read and ignore number of buckets
1430         int mappings = s.readInt(); // Read number of mappings (size)
1431         if (mappings < 0)
1432             throw new InvalidObjectException("Illegal mappings count: " +
1433                                              mappings);
1434         else if (mappings > 0) { // (if zero, use defaults)
1435             // Size the table using given load factor only if within
1436             // range of 0.25...4.0
1437             float lf = Math.min(Math.max(0.25f, loadFactor), 4.0f);
1438             float fc = (float)mappings / lf + 1.0f;
1439             int cap = ((fc < DEFAULT_INITIAL_CAPACITY) ?
1440                        DEFAULT_INITIAL_CAPACITY :
1441                        (fc >= MAXIMUM_CAPACITY) ?
1442                        MAXIMUM_CAPACITY :
1443                        tableSizeFor((int)fc));
1444             float ft = (float)cap * lf;
1445             threshold = ((cap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < MAXIMUM_CAPACITY) ?
1446                          (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
1447
1448             // Check Map.Entry[].class since it's the nearest public type to
1449             // what we're actually creating.
1450             SharedSecrets.getJavaObjectInputStreamAccess().checkArray(s, Map.Entry[].class, cap);
1451             @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
1452             Node<K,V>[] tab = (Node<K,V>[])new Node[cap];
1453             table = tab;
1454
1455             // Read the keys and values, and put the mappings in the HashMap
1456             for (int i = 0; i < mappings; i++) {
1457                 @SuppressWarnings("unchecked")
1458                     K key = (K) s.readObject();
1459                 @SuppressWarnings("unchecked")
1460                     V value = (V) s.readObject();
1461                 putVal(hash(key), key, value, falsefalse);
1462             }
1463         }
1464     }
1465
1466     /* ------------------------------------------------------------ */
1467     // iterators
1468
1469     abstract class HashIterator {
1470         Node<K,V> next;        // next entry to return
1471         Node<K,V> current;     // current entry
1472         int expectedModCount;  // for fast-fail
1473         int index;             // current slot
1474
1475         HashIterator() {
1476             expectedModCount = modCount;
1477             Node<K,V>[] t = table;
1478             current = next = null;
1479             index = 0;
1480             if (t != null && size > 0) { // advance to first entry
1481                 do {} while (index < t.length && (next = t[index++]) == null);
1482             }
1483         }
1484
1485         public final boolean hasNext() {
1486             return next != null;
1487         }
1488
1489         final Node<K,V> nextNode() {
1490             Node<K,V>[] t;
1491             Node<K,V> e = next;
1492             if (modCount != expectedModCount)
1493                 throw new ConcurrentModificationException();
1494             if (e == null)
1495                 throw new NoSuchElementException();
1496             if ((next = (current = e).next) == null && (t = table) != null) {
1497                 do {} while (index < t.length && (next = t[index++]) == null);
1498             }
1499             return e;
1500         }
1501
1502         public final void remove() {
1503             Node<K,V> p = current;
1504             if (p == null)
1505                 throw new IllegalStateException();
1506             if (modCount != expectedModCount)
1507                 throw new ConcurrentModificationException();
1508             current = null;
1509             removeNode(p.hash, p.key, nullfalsefalse);
1510             expectedModCount = modCount;
1511         }
1512     }
1513
1514     final class KeyIterator extends HashIterator
1515         implements Iterator<K> {
1516         public final K next() { return nextNode().key; }
1517     }
1518
1519     final class ValueIterator extends HashIterator
1520         implements Iterator<V> {
1521         public final V next() { return nextNode().value; }
1522     }
1523
1524     final class EntryIterator extends HashIterator
1525         implements Iterator<Map.Entry<K,V>> {
1526         public final Map.Entry<K,V> next() { return nextNode(); }
1527     }
1528
1529     /* ------------------------------------------------------------ */
1530     // spliterators
1531
1532     static class HashMapSpliterator<K,V> {
1533         final HashMap<K,V> map;
1534         Node<K,V> current;          // current node
1535         int index;                  // current index, modified on advance/split
1536         int fence;                  // one past last index
1537         int est;                    // size estimate
1538         int expectedModCount;       // for comodification checks
1539
1540         HashMapSpliterator(HashMap<K,V> m, int origin,
1541                            int fence, int est,
1542                            int expectedModCount) {
1543             this.map = m;
1544             this.index = origin;
1545             this.fence = fence;
1546             this.est = est;
1547             this.expectedModCount = expectedModCount;
1548         }
1549
1550         final int getFence() { // initialize fence and size on first use
1551             int hi;
1552             if ((hi = fence) < 0) {
1553                 HashMap<K,V> m = map;
1554                 est = m.size;
1555                 expectedModCount = m.modCount;
1556                 Node<K,V>[] tab = m.table;
1557                 hi = fence = (tab == null) ? 0 : tab.length;
1558             }
1559             return hi;
1560         }
1561
1562         public final long estimateSize() {
1563             getFence(); // force init
1564             return (long) est;
1565         }
1566     }
1567
1568     static final class KeySpliterator<K,V>
1569         extends HashMapSpliterator<K,V>
1570         implements Spliterator<K> {
1571         KeySpliterator(HashMap<K,V> m, int origin, int fence, int est,
1572                        int expectedModCount) {
1573             super(m, origin, fence, est, expectedModCount);
1574         }
1575
1576         public KeySpliterator<K,V> trySplit() {
1577             int hi = getFence(), lo = index, mid = (lo + hi) >>> 1;
1578             return (lo >= mid || current != null) ? null :
1579                 new KeySpliterator<>(map, lo, index = mid, est >>>= 1,
1580                                         expectedModCount);
1581         }
1582
1583         public void forEachRemaining(Consumer<? super K> action) {
1584             int i, hi, mc;
1585             if (action == null)
1586                 throw new NullPointerException();
1587             HashMap<K,V> m = map;
1588             Node<K,V>[] tab = m.table;
1589             if ((hi = fence) < 0) {
1590                 mc = expectedModCount = m.modCount;
1591                 hi = fence = (tab == null) ? 0 : tab.length;
1592             }
1593             else
1594                 mc = expectedModCount;
1595             if (tab != null && tab.length >= hi &&
1596                 (i = index) >= 0 && (i < (index = hi) || current != null)) {
1597                 Node<K,V> p = current;
1598                 current = null;
1599                 do {
1600                     if (p == null)
1601                         p = tab[i++];
1602                     else {
1603                         action.accept(p.key);
1604                         p = p.next;
1605                     }
1606                 } while (p != null || i < hi);
1607                 if (m.modCount != mc)
1608                     throw new ConcurrentModificationException();
1609             }
1610         }
1611
1612         public boolean tryAdvance(Consumer<? super K> action) {
1613             int hi;
1614             if (action == null)
1615                 throw new NullPointerException();
1616             Node<K,V>[] tab = map.table;
1617             if (tab != null && tab.length >= (hi = getFence()) && index >= 0) {
1618                 while (current != null || index < hi) {
1619                     if (current == null)
1620                         current = tab[index++];
1621                     else {
1622                         K k = current.key;
1623                         current = current.next;
1624                         action.accept(k);
1625                         if (map.modCount != expectedModCount)
1626                             throw new ConcurrentModificationException();
1627                         return true;
1628                     }
1629                 }
1630             }
1631             return false;
1632         }
1633
1634         public int characteristics() {
1635             return (fence < 0 || est == map.size ? Spliterator.SIZED : 0) |
1636                 Spliterator.DISTINCT;
1637         }
1638     }
1639
1640     static final class ValueSpliterator<K,V>
1641         extends HashMapSpliterator<K,V>
1642         implements Spliterator<V> {
1643         ValueSpliterator(HashMap<K,V> m, int origin, int fence, int est,
1644                          int expectedModCount) {
1645             super(m, origin, fence, est, expectedModCount);
1646         }
1647
1648         public ValueSpliterator<K,V> trySplit() {
1649             int hi = getFence(), lo = index, mid = (lo + hi) >>> 1;
1650             return (lo >= mid || current != null) ? null :
1651                 new ValueSpliterator<>(map, lo, index = mid, est >>>= 1,
1652                                           expectedModCount);
1653         }
1654
1655         public void forEachRemaining(Consumer<? super V> action) {
1656             int i, hi, mc;
1657             if (action == null)
1658                 throw new NullPointerException();
1659             HashMap<K,V> m = map;
1660             Node<K,V>[] tab = m.table;
1661             if ((hi = fence) < 0) {
1662                 mc = expectedModCount = m.modCount;
1663                 hi = fence = (tab == null) ? 0 : tab.length;
1664             }
1665             else
1666                 mc = expectedModCount;
1667             if (tab != null && tab.length >= hi &&
1668                 (i = index) >= 0 && (i < (index = hi) || current != null)) {
1669                 Node<K,V> p = current;
1670                 current = null;
1671                 do {
1672                     if (p == null)
1673                         p = tab[i++];
1674                     else {
1675                         action.accept(p.value);
1676                         p = p.next;
1677                     }
1678                 } while (p != null || i < hi);
1679                 if (m.modCount != mc)
1680                     throw new ConcurrentModificationException();
1681             }
1682         }
1683
1684         public boolean tryAdvance(Consumer<? super V> action) {
1685             int hi;
1686             if (action == null)
1687                 throw new NullPointerException();
1688             Node<K,V>[] tab = map.table;
1689             if (tab != null && tab.length >= (hi = getFence()) && index >= 0) {
1690                 while (current != null || index < hi) {
1691                     if (current == null)
1692                         current = tab[index++];
1693                     else {
1694                         V v = current.value;
1695                         current = current.next;
1696                         action.accept(v);
1697                         if (map.modCount != expectedModCount)
1698                             throw new ConcurrentModificationException();
1699                         return true;
1700                     }
1701                 }
1702             }
1703             return false;
1704         }
1705
1706         public int characteristics() {
1707             return (fence < 0 || est == map.size ? Spliterator.SIZED : 0);
1708         }
1709     }
1710
1711     static final class EntrySpliterator<K,V>
1712         extends HashMapSpliterator<K,V>
1713         implements Spliterator<Map.Entry<K,V>> {
1714         EntrySpliterator(HashMap<K,V> m, int origin, int fence, int est,
1715                          int expectedModCount) {
1716             super(m, origin, fence, est, expectedModCount);
1717         }
1718
1719         public EntrySpliterator<K,V> trySplit() {
1720             int hi = getFence(), lo = index, mid = (lo + hi) >>> 1;
1721             return (lo >= mid || current != null) ? null :
1722                 new EntrySpliterator<>(map, lo, index = mid, est >>>= 1,
1723                                           expectedModCount);
1724         }
1725
1726         public void forEachRemaining(Consumer<? super Map.Entry<K,V>> action) {
1727             int i, hi, mc;
1728             if (action == null)
1729                 throw new NullPointerException();
1730             HashMap<K,V> m = map;
1731             Node<K,V>[] tab = m.table;
1732             if ((hi = fence) < 0) {
1733                 mc = expectedModCount = m.modCount;
1734                 hi = fence = (tab == null) ? 0 : tab.length;
1735             }
1736             else
1737                 mc = expectedModCount;
1738             if (tab != null && tab.length >= hi &&
1739                 (i = index) >= 0 && (i < (index = hi) || current != null)) {
1740                 Node<K,V> p = current;
1741                 current = null;
1742                 do {
1743                     if (p == null)
1744                         p = tab[i++];
1745                     else {
1746                         action.accept(p);
1747                         p = p.next;
1748                     }
1749                 } while (p != null || i < hi);
1750                 if (m.modCount != mc)
1751                     throw new ConcurrentModificationException();
1752             }
1753         }
1754
1755         public boolean tryAdvance(Consumer<? super Map.Entry<K,V>> action) {
1756             int hi;
1757             if (action == null)
1758                 throw new NullPointerException();
1759             Node<K,V>[] tab = map.table;
1760             if (tab != null && tab.length >= (hi = getFence()) && index >= 0) {
1761                 while (current != null || index < hi) {
1762                     if (current == null)
1763                         current = tab[index++];
1764                     else {
1765                         Node<K,V> e = current;
1766                         current = current.next;
1767                         action.accept(e);
1768                         if (map.modCount != expectedModCount)
1769                             throw new ConcurrentModificationException();
1770                         return true;
1771                     }
1772                 }
1773             }
1774             return false;
1775         }
1776
1777         public int characteristics() {
1778             return (fence < 0 || est == map.size ? Spliterator.SIZED : 0) |
1779                 Spliterator.DISTINCT;
1780         }
1781     }
1782
1783     /* ------------------------------------------------------------ */
1784     // LinkedHashMap support
1785
1786
1787     /*
1788      * The following package-protected methods are designed to be
1789      * overridden by LinkedHashMap, but not by any other subclass.
1790      * Nearly all other internal methods are also package-protected
1791      * but are declared final, so can be used by LinkedHashMap, view
1792      * classes, and HashSet.
1793      */

1794
1795     // Create a regular (non-tree) node
1796     Node<K,V> newNode(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
1797         return new Node<>(hash, key, value, next);
1798     }
1799
1800     // For conversion from TreeNodes to plain nodes
1801     Node<K,V> replacementNode(Node<K,V> p, Node<K,V> next) {
1802         return new Node<>(p.hash, p.key, p.value, next);
1803     }
1804
1805     // Create a tree bin node
1806     TreeNode<K,V> newTreeNode(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
1807         return new TreeNode<>(hash, key, value, next);
1808     }
1809
1810     // For treeifyBin
1811     TreeNode<K,V> replacementTreeNode(Node<K,V> p, Node<K,V> next) {
1812         return new TreeNode<>(p.hash, p.key, p.value, next);
1813     }
1814
1815     /**
1816      * Reset to initial default state.  Called by clone and readObject.
1817      */

1818     void reinitialize() {
1819         table = null;
1820         entrySet = null;
1821         keySet = null;
1822         values = null;
1823         modCount = 0;
1824         threshold = 0;
1825         size = 0;
1826     }
1827
1828     // Callbacks to allow LinkedHashMap post-actions
1829     void afterNodeAccess(Node<K,V> p) { }
1830     void afterNodeInsertion(boolean evict) { }
1831     void afterNodeRemoval(Node<K,V> p) { }
1832
1833     // Called only from writeObject, to ensure compatible ordering.
1834     void internalWriteEntries(java.io.ObjectOutputStream s) throws IOException {
1835         Node<K,V>[] tab;
1836         if (size > 0 && (tab = table) != null) {
1837             for (Node<K,V> e : tab) {
1838                 for (; e != null; e = e.next) {
1839                     s.writeObject(e.key);
1840                     s.writeObject(e.value);
1841                 }
1842             }
1843         }
1844     }
1845
1846     /* ------------------------------------------------------------ */
1847     // Tree bins
1848
1849     /**
1850      * Entry for Tree bins. Extends LinkedHashMap.Entry (which in turn
1851      * extends Node) so can be used as extension of either regular or
1852      * linked node.
1853      */

1854     static final class TreeNode<K,V> extends LinkedHashMap.Entry<K,V> {
1855         TreeNode<K,V> parent;  // red-black tree links
1856         TreeNode<K,V> left;
1857         TreeNode<K,V> right;
1858         TreeNode<K,V> prev;    // needed to unlink next upon deletion
1859         boolean red;
1860         TreeNode(int hash, K key, V val, Node<K,V> next) {
1861             super(hash, key, val, next);
1862         }
1863
1864         /**
1865          * Returns root of tree containing this node.
1866          */

1867         final TreeNode<K,V> root() {
1868             for (TreeNode<K,V> r = this, p;;) {
1869                 if ((p = r.parent) == null)
1870                     return r;
1871                 r = p;
1872             }
1873         }
1874
1875         /**
1876          * Ensures that the given root is the first node of its bin.
1877          */

1878         static <K,V> void moveRootToFront(Node<K,V>[] tab, TreeNode<K,V> root) {
1879             int n;
1880             if (root != null && tab != null && (n = tab.length) > 0) {
1881                 int index = (n - 1) & root.hash;
1882                 TreeNode<K,V> first = (TreeNode<K,V>)tab[index];
1883                 if (root != first) {
1884                     Node<K,V> rn;
1885                     tab[index] = root;
1886                     TreeNode<K,V> rp = root.prev;
1887                     if ((rn = root.next) != null)
1888                         ((TreeNode<K,V>)rn).prev = rp;
1889                     if (rp != null)
1890                         rp.next = rn;
1891                     if (first != null)
1892                         first.prev = root;
1893                     root.next = first;
1894                     root.prev = null;
1895                 }
1896                 assert checkInvariants(root);
1897             }
1898         }
1899
1900         /**
1901          * Finds the node starting at root p with the given hash and key.
1902          * The kc argument caches comparableClassFor(key) upon first use
1903          * comparing keys.
1904          */

1905         final TreeNode<K,V> find(int h, Object k, Class<?> kc) {
1906             TreeNode<K,V> p = this;
1907             do {
1908                 int ph, dir; K pk;
1909                 TreeNode<K,V> pl = p.left, pr = p.right, q;
1910                 if ((ph = p.hash) > h)
1911                     p = pl;
1912                 else if (ph < h)
1913                     p = pr;
1914                 else if ((pk = p.key) == k || (k != null && k.equals(pk)))
1915                     return p;
1916                 else if (pl == null)
1917                     p = pr;
1918                 else if (pr == null)
1919                     p = pl;
1920                 else if ((kc != null ||
1921                           (kc = comparableClassFor(k)) != null) &&
1922                          (dir = compareComparables(kc, k, pk)) != 0)
1923                     p = (dir < 0) ? pl : pr;
1924                 else if ((q = pr.find(h, k, kc)) != null)
1925                     return q;
1926                 else
1927                     p = pl;
1928             } while (p != null);
1929             return null;
1930         }
1931
1932         /**
1933          * Calls find for root node.
1934          */

1935         final TreeNode<K,V> getTreeNode(int h, Object k) {
1936             return ((parent != null) ? root() : this).find(h, k, null);
1937         }
1938
1939         /**
1940          * Tie-breaking utility for ordering insertions when equal
1941          * hashCodes and non-comparable. We don't require a total
1942          * order, just a consistent insertion rule to maintain
1943          * equivalence across rebalancings. Tie-breaking further than
1944          * necessary simplifies testing a bit.
1945          */

1946         static int tieBreakOrder(Object a, Object b) {
1947             int d;
1948             if (a == null || b == null ||
1949                 (d = a.getClass().getName().
1950                  compareTo(b.getClass().getName())) == 0)
1951                 d = (System.identityHashCode(a) <= System.identityHashCode(b) ?
1952                      -1 : 1);
1953             return d;
1954         }
1955
1956         /**
1957          * Forms tree of the nodes linked from this node.
1958          */

1959         final void treeify(Node<K,V>[] tab) {
1960             TreeNode<K,V> root = null;
1961             for (TreeNode<K,V> x = this, next; x != null; x = next) {
1962                 next = (TreeNode<K,V>)x.next;
1963                 x.left = x.right = null;
1964                 if (root == null) {
1965                     x.parent = null;
1966                     x.red = false;
1967                     root = x;
1968                 }
1969                 else {
1970                     K k = x.key;
1971                     int h = x.hash;
1972                     Class<?> kc = null;
1973                     for (TreeNode<K,V> p = root;;) {
1974                         int dir, ph;
1975                         K pk = p.key;
1976                         if ((ph = p.hash) > h)
1977                             dir = -1;
1978                         else if (ph < h)
1979                             dir = 1;
1980                         else if ((kc == null &&
1981                                   (kc = comparableClassFor(k)) == null) ||
1982                                  (dir = compareComparables(kc, k, pk)) == 0)
1983                             dir = tieBreakOrder(k, pk);
1984
1985                         TreeNode<K,V> xp = p;
1986                         if ((p = (dir <= 0) ? p.left : p.right) == null) {
1987                             x.parent = xp;
1988                             if (dir <= 0)
1989                                 xp.left = x;
1990                             else
1991                                 xp.right = x;
1992                             root = balanceInsertion(root, x);
1993                             break;
1994                         }
1995                     }
1996                 }
1997             }
1998             moveRootToFront(tab, root);
1999         }
2000
2001         /**
2002          * Returns a list of non-TreeNodes replacing those linked from
2003          * this node.
2004          */

2005         final Node<K,V> untreeify(HashMap<K,V> map) {
2006             Node<K,V> hd = null, tl = null;
2007             for (Node<K,V> q = this; q != null; q = q.next) {
2008                 Node<K,V> p = map.replacementNode(q, null);
2009                 if (tl == null)
2010                     hd = p;
2011                 else
2012                     tl.next = p;
2013                 tl = p;
2014             }
2015             return hd;
2016         }
2017
2018         /**
2019          * Tree version of putVal.
2020          */

2021         final TreeNode<K,V> putTreeVal(HashMap<K,V> map, Node<K,V>[] tab,
2022                                        int h, K k, V v) {
2023             Class<?> kc = null;
2024             boolean searched = false;
2025             TreeNode<K,V> root = (parent != null) ? root() : this;
2026             for (TreeNode<K,V> p = root;;) {
2027                 int dir, ph; K pk;
2028                 if ((ph = p.hash) > h)
2029                     dir = -1;
2030                 else if (ph < h)
2031                     dir = 1;
2032                 else if ((pk = p.key) == k || (k != null && k.equals(pk)))
2033                     return p;
2034                 else if ((kc == null &&
2035                           (kc = comparableClassFor(k)) == null) ||
2036                          (dir = compareComparables(kc, k, pk)) == 0) {
2037                     if (!searched) {
2038                         TreeNode<K,V> q, ch;
2039                         searched = true;
2040                         if (((ch = p.left) != null &&
2041                              (q = ch.find(h, k, kc)) != null) ||
2042                             ((ch = p.right) != null &&
2043                              (q = ch.find(h, k, kc)) != null))
2044                             return q;
2045                     }
2046                     dir = tieBreakOrder(k, pk);
2047                 }
2048
2049                 TreeNode<K,V> xp = p;
2050                 if ((p = (dir <= 0) ? p.left : p.right) == null) {
2051                     Node<K,V> xpn = xp.next;
2052                     TreeNode<K,V> x = map.newTreeNode(h, k, v, xpn);
2053                     if (dir <= 0)
2054                         xp.left = x;
2055                     else
2056                         xp.right = x;
2057                     xp.next = x;
2058                     x.parent = x.prev = xp;
2059                     if (xpn != null)
2060                         ((TreeNode<K,V>)xpn).prev = x;
2061                     moveRootToFront(tab, balanceInsertion(root, x));
2062                     return null;
2063                 }
2064             }
2065         }
2066
2067         /**
2068          * Removes the given node, that must be present before this call.
2069          * This is messier than typical red-black deletion code because we
2070          * cannot swap the contents of an interior node with a leaf
2071          * successor that is pinned by "next" pointers that are accessible
2072          * independently during traversal. So instead we swap the tree
2073          * linkages. If the current tree appears to have too few nodes,
2074          * the bin is converted back to a plain bin. (The test triggers
2075          * somewhere between 2 and 6 nodes, depending on tree structure).
2076          */

2077         final void removeTreeNode(HashMap<K,V> map, Node<K,V>[] tab,
2078                                   boolean movable) {
2079             int n;
2080             if (tab == null || (n = tab.length) == 0)
2081                 return;
2082             int index = (n - 1) & hash;
2083             TreeNode<K,V> first = (TreeNode<K,V>)tab[index], root = first, rl;
2084             TreeNode<K,V> succ = (TreeNode<K,V>)next, pred = prev;
2085             if (pred == null)
2086                 tab[index] = first = succ;
2087             else
2088                 pred.next = succ;
2089             if (succ != null)
2090                 succ.prev = pred;
2091             if (first == null)
2092                 return;
2093             if (root.parent != null)
2094                 root = root.root();
2095             if (root == null
2096                 || (movable
2097                     && (root.right == null
2098                         || (rl = root.left) == null
2099                         || rl.left == null))) {
2100                 tab[index] = first.untreeify(map);  // too small
2101                 return;
2102             }
2103             TreeNode<K,V> p = this, pl = left, pr = right, replacement;
2104             if (pl != null && pr != null) {
2105                 TreeNode<K,V> s = pr, sl;
2106                 while ((sl = s.left) != null// find successor
2107                     s = sl;
2108                 boolean c = s.red; s.red = p.red; p.red = c; // swap colors
2109                 TreeNode<K,V> sr = s.right;
2110                 TreeNode<K,V> pp = p.parent;
2111                 if (s == pr) { // p was s's direct parent
2112                     p.parent = s;
2113                     s.right = p;
2114                 }
2115                 else {
2116                     TreeNode<K,V> sp = s.parent;
2117                     if ((p.parent = sp) != null) {
2118                         if (s == sp.left)
2119                             sp.left = p;
2120                         else
2121                             sp.right = p;
2122                     }
2123                     if ((s.right = pr) != null)
2124                         pr.parent = s;
2125                 }
2126                 p.left = null;
2127                 if ((p.right = sr) != null)
2128                     sr.parent = p;
2129                 if ((s.left = pl) != null)
2130                     pl.parent = s;
2131                 if ((s.parent = pp) == null)
2132                     root = s;
2133                 else if (p == pp.left)
2134                     pp.left = s;
2135                 else
2136                     pp.right = s;
2137                 if (sr != null)
2138                     replacement = sr;
2139                 else
2140                     replacement = p;
2141             }
2142             else if (pl != null)
2143                 replacement = pl;
2144             else if (pr != null)
2145                 replacement = pr;
2146             else
2147                 replacement = p;
2148             if (replacement != p) {
2149                 TreeNode<K,V> pp = replacement.parent = p.parent;
2150                 if (pp == null)
2151                     root = replacement;
2152                 else if (p == pp.left)
2153                     pp.left = replacement;
2154                 else
2155                     pp.right = replacement;
2156                 p.left = p.right = p.parent = null;
2157             }
2158
2159             TreeNode<K,V> r = p.red ? root : balanceDeletion(root, replacement);
2160
2161             if (replacement == p) {  // detach
2162                 TreeNode<K,V> pp = p.parent;
2163                 p.parent = null;
2164                 if (pp != null) {
2165                     if (p == pp.left)
2166                         pp.left = null;
2167                     else if (p == pp.right)
2168                         pp.right = null;
2169                 }
2170             }
2171             if (movable)
2172                 moveRootToFront(tab, r);
2173         }
2174
2175         /**
2176          * Splits nodes in a tree bin into lower and upper tree bins,
2177          * or untreeifies if now too small. Called only from resize;
2178          * see above discussion about split bits and indices.
2179          *
2180          * @param map the map
2181          * @param tab the table for recording bin heads
2182          * @param index the index of the table being split
2183          * @param bit the bit of hash to split on
2184          */

2185         final void split(HashMap<K,V> map, Node<K,V>[] tab, int index, int bit) {
2186             TreeNode<K,V> b = this;
2187             // Relink into lo and hi lists, preserving order
2188             TreeNode<K,V> loHead = null, loTail = null;
2189             TreeNode<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
2190             int lc = 0, hc = 0;
2191             for (TreeNode<K,V> e = b, next; e != null; e = next) {
2192                 next = (TreeNode<K,V>)e.next;
2193                 e.next = null;
2194                 if ((e.hash & bit) == 0) {
2195                     if ((e.prev = loTail) == null)
2196                         loHead = e;
2197                     else
2198                         loTail.next = e;
2199                     loTail = e;
2200                     ++lc;
2201                 }
2202                 else {
2203                     if ((e.prev = hiTail) == null)
2204                         hiHead = e;
2205                     else
2206                         hiTail.next = e;
2207                     hiTail = e;
2208                     ++hc;
2209                 }
2210             }
2211
2212             if (loHead != null) {
2213                 if (lc <= UNTREEIFY_THRESHOLD)
2214                     tab[index] = loHead.untreeify(map);
2215                 else {
2216                     tab[index] = loHead;
2217                     if (hiHead != null// (else is already treeified)
2218                         loHead.treeify(tab);
2219                 }
2220             }
2221             if (hiHead != null) {
2222                 if (hc <= UNTREEIFY_THRESHOLD)
2223                     tab[index + bit] = hiHead.untreeify(map);
2224                 else {
2225                     tab[index + bit] = hiHead;
2226                     if (loHead != null)
2227                         hiHead.treeify(tab);
2228                 }
2229             }
2230         }
2231
2232         /* ------------------------------------------------------------ */
2233         // Red-black tree methods, all adapted from CLR
2234
2235         static <K,V> TreeNode<K,V> rotateLeft(TreeNode<K,V> root,
2236                                               TreeNode<K,V> p) {
2237             TreeNode<K,V> r, pp, rl;
2238             if (p != null && (r = p.right) != null) {
2239                 if ((rl = p.right = r.left) != null)
2240                     rl.parent = p;
2241                 if ((pp = r.parent = p.parent) == null)
2242                     (root = r).red = false;
2243                 else if (pp.left == p)
2244                     pp.left = r;
2245                 else
2246                     pp.right = r;
2247                 r.left = p;
2248                 p.parent = r;
2249             }
2250             return root;
2251         }
2252
2253         static <K,V> TreeNode<K,V> rotateRight(TreeNode<K,V> root,
2254                                                TreeNode<K,V> p) {
2255             TreeNode<K,V> l, pp, lr;
2256             if (p != null && (l = p.left) != null) {
2257                 if ((lr = p.left = l.right) != null)
2258                     lr.parent = p;
2259                 if ((pp = l.parent = p.parent) == null)
2260                     (root = l).red = false;
2261                 else if (pp.right == p)
2262                     pp.right = l;
2263                 else
2264                     pp.left = l;
2265                 l.right = p;
2266                 p.parent = l;
2267             }
2268             return root;
2269         }
2270
2271         static <K,V> TreeNode<K,V> balanceInsertion(TreeNode<K,V> root,
2272                                                     TreeNode<K,V> x) {
2273             x.red = true;
2274             for (TreeNode<K,V> xp, xpp, xppl, xppr;;) {
2275                 if ((xp = x.parent) == null) {
2276                     x.red = false;
2277                     return x;
2278                 }
2279                 else if (!xp.red || (xpp = xp.parent) == null)
2280                     return root;
2281                 if (xp == (xppl = xpp.left)) {
2282                     if ((xppr = xpp.right) != null && xppr.red) {
2283                         xppr.red = false;
2284                         xp.red = false;
2285                         xpp.red = true;
2286                         x = xpp;
2287                     }
2288                     else {
2289                         if (x == xp.right) {
2290                             root = rotateLeft(root, x = xp);
2291                             xpp = (xp = x.parent) == null ? null : xp.parent;
2292                         }
2293                         if (xp != null) {
2294                             xp.red = false;
2295                             if (xpp != null) {
2296                                 xpp.red = true;
2297                                 root = rotateRight(root, xpp);
2298                             }
2299                         }
2300                     }
2301                 }
2302                 else {
2303                     if (xppl != null && xppl.red) {
2304                         xppl.red = false;
2305                         xp.red = false;
2306                         xpp.red = true;
2307                         x = xpp;
2308                     }
2309                     else {
2310                         if (x == xp.left) {
2311                             root = rotateRight(root, x = xp);
2312                             xpp = (xp = x.parent) == null ? null : xp.parent;
2313                         }
2314                         if (xp != null) {
2315                             xp.red = false;
2316                             if (xpp != null) {
2317                                 xpp.red = true;
2318                                 root = rotateLeft(root, xpp);
2319                             }
2320                         }
2321                     }
2322                 }
2323             }
2324         }
2325
2326         static <K,V> TreeNode<K,V> balanceDeletion(TreeNode<K,V> root,
2327                                                    TreeNode<K,V> x) {
2328             for (TreeNode<K,V> xp, xpl, xpr;;) {
2329                 if (x == null || x == root)
2330                     return root;
2331                 else if ((xp = x.parent) == null) {
2332                     x.red = false;
2333                     return x;
2334                 }
2335                 else if (x.red) {
2336                     x.red = false;
2337                     return root;
2338                 }
2339                 else if ((xpl = xp.left) == x) {
2340                     if ((xpr = xp.right) != null && xpr.red) {
2341                         xpr.red = false;
2342                         xp.red = true;
2343                         root = rotateLeft(root, xp);
2344                         xpr = (xp = x.parent) == null ? null : xp.right;
2345                     }
2346                     if (xpr == null)
2347                         x = xp;
2348                     else {
2349                         TreeNode<K,V> sl = xpr.left, sr = xpr.right;
2350                         if ((sr == null || !sr.red) &&
2351                             (sl == null || !sl.red)) {
2352                             xpr.red = true;
2353                             x = xp;
2354                         }
2355                         else {
2356                             if (sr == null || !sr.red) {
2357                                 if (sl != null)
2358                                     sl.red = false;
2359                                 xpr.red = true;
2360                                 root = rotateRight(root, xpr);
2361                                 xpr = (xp = x.parent) == null ?
2362                                     null : xp.right;
2363                             }
2364                             if (xpr != null) {
2365                                 xpr.red = (xp == null) ? false : xp.red;
2366                                 if ((sr = xpr.right) != null)
2367                                     sr.red = false;
2368                             }
2369                             if (xp != null) {
2370                                 xp.red = false;
2371                                 root = rotateLeft(root, xp);
2372                             }
2373                             x = root;
2374                         }
2375                     }
2376                 }
2377                 else { // symmetric
2378                     if (xpl != null && xpl.red) {
2379                         xpl.red = false;
2380                         xp.red = true;
2381                         root = rotateRight(root, xp);
2382                         xpl = (xp = x.parent) == null ? null : xp.left;
2383                     }
2384                     if (xpl == null)
2385                         x = xp;
2386                     else {
2387                         TreeNode<K,V> sl = xpl.left, sr = xpl.right;
2388                         if ((sl == null || !sl.red) &&
2389                             (sr == null || !sr.red)) {
2390                             xpl.red = true;
2391                             x = xp;
2392                         }
2393                         else {
2394                             if (sl == null || !sl.red) {
2395                                 if (sr != null)
2396                                     sr.red = false;
2397                                 xpl.red = true;
2398                                 root = rotateLeft(root, xpl);
2399                                 xpl = (xp = x.parent) == null ?
2400                                     null : xp.left;
2401                             }
2402                             if (xpl != null) {
2403                                 xpl.red = (xp == null) ? false : xp.red;
2404                                 if ((sl = xpl.left) != null)
2405                                     sl.red = false;
2406                             }
2407                             if (xp != null) {
2408                                 xp.red = false;
2409                                 root = rotateRight(root, xp);
2410                             }
2411                             x = root;
2412                         }
2413                     }
2414                 }
2415             }
2416         }
2417
2418         /**
2419          * Recursive invariant check
2420          */

2421         static <K,V> boolean checkInvariants(TreeNode<K,V> t) {
2422             TreeNode<K,V> tp = t.parent, tl = t.left, tr = t.right,
2423                 tb = t.prev, tn = (TreeNode<K,V>)t.next;
2424             if (tb != null && tb.next != t)
2425                 return false;
2426             if (tn != null && tn.prev != t)
2427                 return false;
2428             if (tp != null && t != tp.left && t != tp.right)
2429                 return false;
2430             if (tl != null && (tl.parent != t || tl.hash > t.hash))
2431                 return false;
2432             if (tr != null && (tr.parent != t || tr.hash < t.hash))
2433                 return false;
2434             if (t.red && tl != null && tl.red && tr != null && tr.red)
2435                 return false;
2436             if (tl != null && !checkInvariants(tl))
2437                 return false;
2438             if (tr != null && !checkInvariants(tr))
2439                 return false;
2440             return true;
2441         }
2442     }
2443
2444 }
2445