HashMap擴容機制

1.什么是resize：

resize就是重新計算容量；當我們不斷的向HashMap對象里不停的添加元素時，HashMap對象內部的數組就會出現無法裝載更多的元素，這是對象就需要擴大數組的長度，以便能裝入更多的元素；當然Java里的數組是無法自動擴容的，方法是使用一個新的數組代替已有的容量小的數組；就像我們用一個小桶裝水，如果想裝更多的水，就得換大水桶。

2.什么時候需要resize():

當向容器添加元素的時候，會判斷當前容器的元素個數，如果大於等於閾值—即當前數組的長度乘以加載因子的值的時候，就要自動擴容。

擴容：（源碼 661-662）

計算閥值：

1.第一次創建Hash表時：

2.對HashMap進行擴容時：

3.源碼分析：

final Node<K,V>[] resize() { //保存舊的 Hash 數組 Node<K,V>[] oldTab = table; int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length; int oldThr = threshold; int newCap, newThr = 0; if (oldCap > 0) { //超過最大容量，不再進行擴充 if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) { threshold = Integer.MAX_VALUE; return oldTab; } //容量沒有超過最大值，容量變為原來的兩倍 else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY && oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY) //閥值變為原來的兩倍 newThr = oldThr << 1; } else if (oldThr > 0) newCap = oldThr; else { //閥值和容量使用默認值 newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY; newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY); } if (newThr == 0) { //計算新的閥值 float ft = (float)newCap * loadFactor; //閥值沒有超過最大閥值，設置新的閥值 newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ? (int)ft : Integer.MAX_VALUE); } threshold = newThr; @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"}) //創建新的 Hash 表 Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap]; table = newTab; //遍歷舊的 Hash 表 if (oldTab != null) { for (int j = 0; j < oldCap; ++j) { Node<K,V> e; if ((e = oldTab[j]) != null) { //釋放空間 oldTab[j] = null; //當前節點不是以鏈表的形式存在 if (e.next == null) newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e; //紅黑樹的形式，略過 else if (e instanceof TreeNode) ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap); else { //以鏈表形式存在的節點； //這一段還是看下面的圖解吧，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) { //最后一個節點的下一個節點做空 loTail.next = null; newTab[j] = loHead; } if (hiTail != null) { //最后一個節點的下一個節點做空 hiTail.next = null; newTab[j + oldCap] = hiHead; } } } } } return newTab; }

以鏈表形式存在的節點:

存在兩個數他們的 Hash 值分別為：5，21 二進制形式分別為（0101，10101）。

若沒有進行擴容時容量為 16，進行擴容之后的容量為 32

坐標點的計算（計算規則 ：e.hash & (newCap - 1)）：

沒有進行擴容時：

可以看到兩個Hash值所計算的坐標是相同的。

進行擴容之后：

可以看出經過擴容之后，兩次計算的坐標出現了不同，但是第二個坐標點增加了 oldCap 個長度。

再看看 e.hash & oldCap 所計算出的結果：

可以看到當 e.hash & oldCap == 0 是，原來的坐標沒有發生變化，e.hash & oldCap != 0 在原來坐標的前提下增加 oldCap 。

兩條鏈表的連接過程：

在向表中連接的時候最后一個節點的下一個節點做空。

總結：

1. 在對 HashMap 進行擴容時，閥值會變為原來的兩倍；
2. 在對HashMap進行擴容的時候，HashMap的容量會變為原來的兩倍；
3. 擴容是一個特別耗性能的操作，所以當程序員在使用HashMap的時候，估算map的大小，初始化的時候給一個大致的數值，避免map進行頻繁的擴容。
4. 負載因子是可以修改的，也可以大於1，但是建議不要輕易修改，除非情況非常特殊。