HashMap扩容机制

1.什么是resize：

resize就是重新计算容量；当我们不断的向HashMap对象里不停的添加元素时，HashMap对象内部的数组就会出现无法装载更多的元素，这是对象就需要扩大数组的长度，以便能装入更多的元素；当然Java里的数组是无法自动扩容的，方法是使用一个新的数组代替已有的容量小的数组；就像我们用一个小桶装水，如果想装更多的水，就得换大水桶。

2.什么时候需要resize():

当向容器添加元素的时候，会判断当前容器的元素个数，如果大于等于阈值—即当前数组的长度乘以加载因子的值的时候，就要自动扩容。

扩容：（源码 661-662）

计算阀值：

1.第一次创建Hash表时：

2.对HashMap进行扩容时：

3.源码分析：

final Node<K,V>[] resize() { //保存旧的 Hash 数组 Node<K,V>[] oldTab = table; int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length; int oldThr = threshold; int newCap, newThr = 0; if (oldCap > 0) { //超过最大容量，不再进行扩充 if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) { threshold = Integer.MAX_VALUE; return oldTab; } //容量没有超过最大值，容量变为原来的两倍 else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY && oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY) //阀值变为原来的两倍 newThr = oldThr << 1; } else if (oldThr > 0) newCap = oldThr; else { //阀值和容量使用默认值 newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY; newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY); } if (newThr == 0) { //计算新的阀值 float ft = (float)newCap * loadFactor; //阀值没有超过最大阀值，设置新的阀值 newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ? (int)ft : Integer.MAX_VALUE); } threshold = newThr; @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"}) //创建新的 Hash 表 Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap]; table = newTab; //遍历旧的 Hash 表 if (oldTab != null) { for (int j = 0; j < oldCap; ++j) { Node<K,V> e; if ((e = oldTab[j]) != null) { //释放空间 oldTab[j] = null; //当前节点不是以链表的形式存在 if (e.next == null) newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e; //红黑树的形式，略过 else if (e instanceof TreeNode) ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap); else { //以链表形式存在的节点； //这一段还是看下面的图解吧，搞了好久才懂得 ^_^ Node<K,V> loHead = null, loTail = null; Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null; Node<K,V> next; do { next = e.next; if ((e.hash & oldCap) == 0) { if (loTail == null) loHead = e; else loTail.next = e; loTail = e; } else { if (hiTail == null) hiHead = e; else hiTail.next = e; hiTail = e; } } while ((e = next) != null); if (loTail != null) { //最后一个节点的下一个节点做空 loTail.next = null; newTab[j] = loHead; } if (hiTail != null) { //最后一个节点的下一个节点做空 hiTail.next = null; newTab[j + oldCap] = hiHead; } } } } } return newTab; }

以链表形式存在的节点:

存在两个数他们的 Hash 值分别为：5，21 二进制形式分别为（0101，10101）。

若没有进行扩容时容量为 16，进行扩容之后的容量为 32

坐标点的计算（计算规则 ：e.hash & (newCap - 1)）：

没有进行扩容时：

可以看到两个Hash值所计算的坐标是相同的。

进行扩容之后：

可以看出经过扩容之后，两次计算的坐标出现了不同，但是第二个坐标点增加了 oldCap 个长度。

再看看 e.hash & oldCap 所计算出的结果：

可以看到当 e.hash & oldCap == 0 是，原来的坐标没有发生变化，e.hash & oldCap != 0 在原来坐标的前提下增加 oldCap 。

两条链表的连接过程：

在向表中连接的时候最后一个节点的下一个节点做空。

总结：

1. 在对 HashMap 进行扩容时，阀值会变为原来的两倍；
2. 在对HashMap进行扩容的时候，HashMap的容量会变为原来的两倍；
3. 扩容是一个特别耗性能的操作，所以当程序员在使用HashMap的时候，估算map的大小，初始化的时候给一个大致的数值，避免map进行频繁的扩容。
4. 负载因子是可以修改的，也可以大于1，但是建议不要轻易修改，除非情况非常特殊。