面试题：为什么HashMap 使用的时候指定容量？

news2024/11/19 15:27:42

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前言
正文
- 为什么要指定容量？

前言

其实可以看到我写了这么久的博客，很少去写hashMap的东西。
为什么？因为这个东西感觉是java面试必备的，我感觉大家都看到腻了，所以一直没怎么去写hashMap相关的。

本篇内容：

举例说明 HashMap 使用的时候指定容量错误用法；
源码走读，HashMap初始容量的计算方式；
源码走读扩容的点；
正确应该怎么去用，一定要理解再用；
一些杂谈。

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

正文

不开玩笑，真的都知道指定容量，但是有些用对了，有些没用对。

在这里插入图片描述

为什么要指定容量？

这个原由，都不用说，阿里的java开发手册就说的很明白：

在这里插入图片描述

其实核心点，就是避免数据量慢慢增加，导致反复触发扩容，影响性能。

于是乎就很多错误的使用方式了（虽热影响不大）：

错误理解使用示例 ① ：
分页查询出来的数据，需要转换成 Map，因为分页是固定了一页最多15条。

所以出现了这个代码：

Map<String, String> map = new HashMap<>(15);

或者是

Map<String, String> map = new HashMap<>(userPageList.size());

错误理解使用示例 ② ：
类型type 有 4种，要放到一个map里面，返回去。

所以出现了这个代码：

Map<Integer, String> map = new HashMap<>(4);

错误理解使用示例 ③：
一个参数map，里面想放2个参数。

所以出现了这个代码：

Map<String, String> map = new HashMap<>(2);

不多举例，其实这几个错误示例，都是错在指定容量的值上。

正例：initialCapacity = （需要存储的元素个数/负载因子）+ 1

默认指定是传入 16， 16* 0.75=12 ，所以扩容阈值是12 。

说到这里，大家应该知道为什么上面是错误用法了吧？

比如我们想存 4个元素到Map，我们为了避免后面触发扩容影响性能（其实元素少性能没多少影响），就指定了 4 ：

Map<Integer, String> map = new HashMap<>(4);

其实这样 4x0.75= 3 ，那么如果存放第四个元素的时候，就会触发扩容

在这里插入图片描述

这样就是违背了我们开始指定的 4 的最初用意。

实战看看这个错误使用场景的情况：

同过反射，将capacity属性的权限拿到，可以直接打印出来看下capacity的变化，就知道是否触发了扩容：

public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {

    Map<String, String> map = new HashMap<>(4);
    Class<?> mapType = map.getClass();
    Method capacity = mapType.getDeclaredMethod("capacity");
    capacity.setAccessible(true);

    map.put("1", "第一个元素插入");
    System.out.println("capacity : " + capacity.invoke(map) + "    size : " + map.size());
    map.put("2", "第二个元素插入");
    System.out.println("capacity : " + capacity.invoke(map) + "    size : " + map.size());
    map.put("3", "第三个元素插入");
    System.out.println("capacity : " + capacity.invoke(map) + "    size : " + map.size());
    map.put("4", "第四个元素插入");
    System.out.println("capacity : " + capacity.invoke(map) + "    size : " + map.size());

}