HashMap的Put方法

HashMap的數(shù)據(jù)結構設計可以參考鏈接。接下來回顧HashMap的put(Key k, Value v)過程：

(1)對 Key求Hash值，計算出Hash表下標，對應hashCode()方法，所以使用class對象作為Key時需要重寫該對象的hashCode()方法與equals()方法。

(2)如果沒有碰撞，直接放入桶中，即Hash表數(shù)組對應位置的鏈表表頭。

(3)如果碰撞了，若節(jié)點已經(jīng)存在就替換舊值，否則以鏈表的方式將該元素鏈接到后面。

(4)如果鏈表長度超過閥值(TREEIFY_THRESHOLD == 8)，就把鏈表轉成紅黑樹。紅黑樹我不熟悉，這里不展開講。

(5)如果桶滿了(容量 * 加載因子)，就需要resize。

HashMap的擴容機制

假設length為Hash表數(shù)組的大小，方法indexFor(int hash, int length)為

indexFor(int hash, int length) {

return hash % length;

}

在舊數(shù)組中同一條Entry鏈上的元素，在resize過程中，通過重新計算索引位置后，有可能被放到了新數(shù)組的不同位置上。JDK8做了一些優(yōu)化，resize過程中對Hash表數(shù)組大小的修改使用的是2次冪的擴展(指長度擴為原來2倍)，這樣有2個好處。

好處1

在hashmap的源碼中。put方法會調用indexFor(int h, int length)方法，這個方法主要是根據(jù)key的hash值找到這個entry在Hash表數(shù)組中的位置，源碼如下：

/**

* Returns index for hash code h.

*/

static int indexFor(int h, int length) {

// assert Integer.bitCount(length) == 1 : "length must be a non-zero power of 2";

return h & (length-1);

}

上述代碼也相當于對length求模。 注意最后return的是h&(length-1)。如果length不為2的冪，比如15。那么length-1的2進制就會變成1110。在h為隨機數(shù)的情況下，和1110做&操作。尾數(shù)永遠為0。那么0001、1001、1101等尾數(shù)為1的位置就永遠不可能被entry占用。這樣會造成浪費，不隨機等問題。 length-1 二進制中為1的位數(shù)越多，那么分布就平均。

好處2

以下圖為例，其中圖(a)表示擴容前的key1和key2兩種key確定索引位置的示例，圖(b)表示擴容后key1和key2兩種key確定索引位置的示例，n代表length。

元素在重新計算hash之后，因為n變?yōu)?倍，那么n-1的mask范圍在高位多1bit(紅色)，因此新的index就會發(fā)生這樣的變化：

resize過程中不需要像JDK1.7的實現(xiàn)那樣重新計算hash，只需要看看原來的hash值新增的那個bit是1還是0就好了，是0的話索引沒變，是1的話索引變成“原索引+oldCap”，可以看看下圖為16擴充為32的resize示意圖(一方面位運算更快，另一方面抗碰撞的Hash函數(shù)其實挺耗時的)：

源碼如下

1 final Node[] resize() {

2 Node[] oldTab = table;

3 int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;

4 int oldThr = threshold;

5 int newCap, newThr = 0;

6 if (oldCap > 0) {

7 // 超過最大值就不再擴充了，就只好隨你碰撞去吧

8 if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {

9 threshold = Integer.MAX_VALUE;

10 return oldTab;

11 }

12 // 沒超過最大值，就擴充為原來的2倍

13 else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&

14 oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)

15 newThr = oldThr << 1; // double threshold

16 }

17 else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold

18 newCap = oldThr;

19 else { // zero initial threshold signifies using defaults

20 newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;

21 newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);

22 }

23 // 計算新的resize上限

24 if (newThr == 0) {

25

26 float ft = (float)newCap * loadFactor;

27 newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?

28 (int)ft : Integer.MAX_VALUE);

29 }

30 threshold = newThr;

31 @SuppressWarnings({"rawtypes"，"unchecked"})

32 Node[] newTab = (Node[])new Node[newCap];

33 table = newTab;

34 if (oldTab != null) {

35 // 把每個bucket都移動到新的buckets中

36 for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {

37 Node e;

38 if ((e = oldTab[j]) != null) {

39 oldTab[j] = null;

40 if (e.next == null)

41 newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;

42 else if (e instanceof TreeNode)

43 ((TreeNode)e).split(this, newTab, j, oldCap);

44 else { // 鏈表優(yōu)化重hash的代碼塊

45 Node loHead = null, loTail = null;

46 Node hiHead = null, hiTail = null;

47 Node next;

48 do {

49 next = e.next;

50 // 原索引

51 if ((e.hash & oldCap) == 0) {

52 if (loTail == null)

53 loHead = e;

54 else

55 loTail.next = e;

56 loTail = e;

57 }

58 // 原索引+oldCap

59 else {

60 if (hiTail == null)

61 hiHead = e;

62 else

63 hiTail.next = e;

64 hiTail = e;

65 }

66 } while ((e = next) != null);

67 // 原索引放到bucket里

68 if (loTail != null) {

69 loTail.next = null;

70 newTab[j] = loHead;

71 }

72 // 原索引+oldCap放到bucket里

73 if (hiTail != null) {

74 hiTail.next = null;

75 newTab[j + oldCap] = hiHead;

76 }

77 }

78 }

79 }

80 }

81 return newTab;

82 }

Reference

https://zhidao.baidu.com/question/1738414783693877787.html

https://blog.csdn.net/aichuanwendang/article/details/53317351

轉載至鏈接:https://my.oschina.net/keyven/blog/1840583

總結

以上是生活随笔為你收集整理的java hashmap扩容大小_HashMap的扩容机制以及默认大小为何是2次幂的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。