Java 中的 HashMap 采用鏈表法來解決哈希沖突（HashMap 原理），即具有相同桶下標的鍵值對使用一個鏈表儲存。當鏈表變長時，查找和添加（需要確定 key 是否已經存在）都需要遍歷這個鏈表，速度會變慢。JDK 1.8 后加入了鏈表轉換為紅黑樹的機制，但是紅黑樹的轉換并不是一個廉價的操作，只有當鏈表長度大于等于 TREEIFY_THRESHOLD 才會 treeify。

/*** The bin count threshold for using a tree rather than list for a* bin. Bins are converted to trees when adding an element to a* bin with at least this many nodes. The value must be greater* than 2 and should be at least 8 to mesh with assumptions in* tree removal about conversion back to plain bins upon* shrinkage.*/static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;

TREEIFY_THRESHOLD 默認為 8，putVal() 源碼如下：

if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1sttreeifyBin(tab, hash);

實際上并不是只要鏈表長度大于 8 就會 treeify。當 table.length（桶的個數）小于 MIN_TREEIFY_CAPACITY 時會優先擴容而不是轉換為紅黑樹。

/*** The smallest table capacity for which bins may be treeified.* (Otherwise the table is resized if too many nodes in a bin.)* Should be at least 4 * TREEIFY_THRESHOLD to avoid conflicts* between resizing and treeification thresholds.*/static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;

MIN_TREEIFY_CAPACITY 默認為 64，treeifyBin() 源碼大致是這樣：

final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {int n, index; Node<K,V> e;if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY) // 大小不夠，優先擴容resize();else if ((e = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {// ...}}

為什么是 8 ？

TREEIFY_THRESHOLD 的默認值 8 是如何確定的呢？源碼中的注解其實給出了答案：

Because TreeNodes are about twice the size of regular nodes, we use them only when bins contain enough nodes to warrant use (see TREEIFY_THRESHOLD). And when they become too small (due to removal or resizing) they are converted back to plain bins. In usages with well-distributed user hashCodes, tree bins are rarely used. Ideally, under random hashCodes, the frequency of nodes in bins follows a Poisson distribution with a parameter of about 0.5 on average for the default resizing threshold of 0.75, although with a large variance because of resizing granularity. Ignoring variance, the expected occurrences of list size k are (exp(-0.5) * pow(0.5, k) / factorial(k)). The first values are:

treeify 過程會把原本的 Node 對象轉化為 TreeNode 對象，而 TreeNode 大小是 Node 的兩倍；除去內存的損耗，treeify 本身也是一個耗時的過程，并且在紅黑樹節點數小于等于 UNTREEIFY_THRESHOLD（默認為 6）時，紅黑樹又會重新轉換為鏈表，如果出現頻繁的相互轉化，這是一筆不小的開銷。

所以我們需要確定一個 k 值，鏈表長度大于等于 k 時，會轉化為紅黑樹。k 不能太大，因為鏈表的長度過大會影響插入和查找效率；k 也不能太小，treeify 并不是一個廉價的操作，我們希望鏈表長度大于等于 k 的概率要足夠小，這樣就可以盡量避免 treeify。

鏈表長度為 k 的概率就是出現 k 個鍵值對都在同一個桶中的概率，假設 table 的長度為 m，也就是有 m 個桶，一個鍵值對落入每一個桶都是等概率的，求不同 k 對應的概率就是標準的泊松分布問題：

其中

， 由于等概率，所以 ，關鍵在于求 ，也就是鍵值對的個數。

通常情況下 HashMap 都是要經歷擴容過程的，擴容后 table 的長度是原來的兩倍，不妨以這個角度來考慮鍵值對的個數。我們知道當鍵值對個數大于等于加載因子（默認 0.75f）和當前 table 長度的乘積時，會發生擴容，所以剛剛完成擴容時：

要發生下一次擴容時：

求均值：

最后求得：

帶入式（1），得出下表：

• X = 0: P = 0.60653066
• X = 1: P = 0.30326533
• X = 2: P = 0.07581633
• X = 3: P = 0.01263606
• X = 4: P = 0.00157952
• X = 5: P = 0.00015795
• X = 6: P = 0.00001316
• X = 7: P = 0.00000094
• X = 8: P = 0.00000006
• X > 8: P less than 1 in ten million

可以看到 8 個鍵值對同時存在于同一個桶的概率只有 0.00000006，比 8 大的概率更是小于千萬分之一，就它了！

總結

以上是生活随笔為你收集整理的longtext长度为0是什么意思_为什么 HashMap 中链表长度大于 8 才转化为红黑树？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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