1. HashMap的容量與性能

HashMap的性能受到兩個參數的影響：初始化容量和負載因子，下面來詳細講述這幾個關鍵問題。

1.1 Initial Capacity與Load Factor

• Initial Capacity：初始化容量，它表示HashMap底層的那個數組，也就是Entry數組有多長，這個值默認是16。
• Load Factor：負載因子，它表示HashMap的負載程度，換句話說，它表示HashMap到底有多滿了，是不是需要擴容了，這個值默認是0.75f。

初始化容量和負載因子的默認值是Java官方經過實踐和優化得到的數據，可以適應大多數的場景。

當然也可以不使用其默認值，可以在構造的時候，自定義HashMap的容量和負載因子：

//單純指定容量 Map<String,String> hashMapWithCapacity=new HashMap<>(64); //自定義容量和負載因子 Map<String,String> hashMapWithCapacityAndLF=new HashMap<>(64, 0.9f);

一旦需要自定義容量和負載因子，我們需要搞清楚，他們到底是什么，用來干嘛，會對性能造成什么影響。

一句話：這兩個數值會影響到HashMap的擴容，而擴容是一個對性能影響非常大的操作。

1.2 HashMap的擴容

1.2.1 擴容是什么

HashMap的擴容：HashMap被初始化之后，其容量是有限的（可以是默認，也可以是自定義的），當元素不斷被插入，是HashMap達到一定的程度（負載因子決定），這個時候，HashMap就會擴容。

根據源碼，使用公式表示，是否擴容由容量和負載因子的乘積決定！！！！

觸發擴容的條件： HashMap.Size >= Capacity * LoadFactor

• HashMap.Size：當前HashMap的實際元素個數
• Capacity：容量
• LoadFactor：負載因子

如果在默認值的條件下：

HashMap.Size = 16 * 0.75 = 12

也就是，默認的情況下，插入十二個元素的時候，就會觸發擴容。

1.2.2 擴容的步驟

一旦HashMap的size超過了Capacity * LoadFactor乘積，就會觸發擴容，那如何擴容呢？，需要經過兩步：

• resize：即：創建一個new Entry數組，長度是原來old Entry的2倍。
• rehash：遍歷old Entry數組，把里面的每一個元素取出來重新計算hash和index。為什么要重新計算呢？想一想之前的index計算公式：

index = hash值 & （length - 1）

對，因為長度已經改了，所以index肯定會不一樣，舉個例子：

• 當原數組長度為16時，Hash運算是和1111做與運算；
• 新數組長度為32，Hash運算是和11111做與運算。

Hash結果顯然不同。

1.3 容量與性能（常見問題）

綜上所述，不同的容量和負載因子的設置，會導致hashmap的擴容頻率不一致。所以：

• Initial Capacity設置得低，存儲空間少，但是增加了rehash的頻率。所以如果能夠預期到會存儲比較多的數據，那么這個值應該設置高一點
• Initial Capacity設置得高，存儲空間多，rehash頻率少。但是會增加迭代的成本。

所以總結一個場景

• Initial Capacity設置高：大量存儲，少量迭代
• Initial Capacity設置低：數據少，迭代頻繁

常見問題：

• 如何擴容的
• 初始化容量是多少，如何設置，有什么應用場景
• 負載因子的作用是什么

歡迎大家一起交流！

總結

以上是生活随笔為你收集整理的hashmap应用场景_Java初学者进阶系列：HashMap的容量与性能的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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