注意:本博客需要对HashMap源码有过一定理解,看过源码比较好,仅供互相学习参考
JDK1.7和JDK1.8对比
1.7版本:
- (1). 首先生成一个新数组
- (2). 遍历老数组每个位置中的链表元素
- (3). 取每个元素的key,重新计算每个元素在数组的下标
- (4). 将元素添加到新数组中
- (5). 所有元素转移完成之后,将新数组赋值给HashMap里的table属性
1.8版本
- (1). 首先生成一个新数组
- (2). 遍历老数组每个位置中的链表或者红黑树
- (3). 如果是链表直接计算每个元素的下标,然后将元素添加到新数组
- (4). 如果是红黑树,则先遍历红黑树,计算出红黑树每个元素在新数组的下标位置
- a. 统计每个数组下标位置的元素个数
- b. 如果下标位置元素个数8,则生成一棵新的红黑树,并将树的根节点添加到新数组的对应下标位置
- c. 如果下标位置元素个数小于8,则生成一个链表,并将链表的头节点添加到新数组的对应位置
- (5). 所有的元素转移完成之后,将新数组赋值给HashMap里的table属性
这个知识点是HashMap中的一个重点之一,也是一个比较难的问题
什么时候需要扩容?
当hashMap中元素个数超过threshold
,threshold
为数组长度乘以负载因子loadFactor,loadFactor默认是0.75f
什么是HashMap的扩容?
resize这个方法是HashMap的扩容方法,是比较耗时的。HashMap在扩容时,都是翻两倍,比如16的容量扩大到32,。HashMap进行扩容的方法是比较巧妙的,扩容后,与原来的下标(n-1)&hash
相对,其实只是多了1bit位。扩容后节点要么是在原来位置,听起来好像很懵,所以还是认真看下面的分析:
下面给出例子,比如从容量为16扩容到32时,画图表示:
进行扩容,扩大到原来的两倍:
到这一步,下标(n-1) & hash
,扩容后的数据10101
和原来的00101
相比,其实就是多了1bit,10101
是十进制的21,而21=5+16
,就是“原位置+旧容量”
,还有另外一种情况是保持为0的情况,这种情况是不改变位置的
下面给出一份表格,数据如图:
容量为16的情况
有低位的两个指针loHead、lloTail,高位的两个指针hiHead、hiTail
扩容到32之后,再两个链表加到对应位置。分别有两种情况,保持原来位置的和“原位置+旧容量”
这个位置
所以,扩容的过程,对应的节点位置改变是这样的过程:
resize的源码实现
经过上面比较详细的分析,这个实现逻辑是可以在代码里找到对应的,ok,跟一下对应的源码:
final Node<K,V>[] resize() {
// 得到当前的节点数组
Node<K,V>[] oldTab = table;
// 数组的长度
int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
int oldThr = threshold;
int newCap, newThr = 0;
// 计算扩容后的大小
if (oldCap > 0) {
if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) { // 超过最大容量 即 1 <<< 30
// 超过最大容量就不扩充了,修改阀值为最大容量
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return oldTab;
}
// 没超过的情况,扩大为原来的两倍
else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
newThr = oldThr << 1; // double threshold
}
else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
// 老阀值赋值给新的数组长度
newCap = oldThr;
else { // zero initial threshold signifies using defaults
// 使用默认值16
newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
}
// 重新计算阀值,然后要赋值给threshold
if (newThr == 0) {
float ft = (float)newCap * loadFactor;
newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
(int)ft : Integer.MAX_VALUE);
}
// 新的阀值,原来默认是12,现在变为24
threshold = newThr;
// 创建新的节点, newCap是新的数组长度,为32
@SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
table = newTab;
if (oldTab != null) {
for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
Node<K,V> e;
if ((e = oldTab[j]) != null) {
oldTab[j] = null;
if (e.next == null)
newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
else if (e instanceof TreeNode)
// 是红黑树节点,调用split方法
((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
else { // preserve order 是链表的情况
// 定义相关的指针
Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
Node<K,V> next;
do {
next = e.next;
// 不需要移动位置
if ((e.hash & oldCap) == 0) {
if (loTail == null)
loHead = e;
else
loTail.next = e;
loTail = e;
}
else { // 需要移动位置 ,调整到“原位置+旧容量”这个位置
if (hiTail == null)
hiHead = e;
else
// hiTail指向要移动的节点e
hiTail.next = e;
hiTail = e;
}
} while ((e = next) != null);
if (loTail != null) {
loTail.next = null;
// 位置不变
newTab[j] = loHead;
}
if (hiTail != null) {
// hiTail指向null
hiTail.next = null;
// oldCap是旧容量 ,移动到“原位置+旧容量”这个位置
newTab[j + oldCap] = hiHead;
}
}
}
}
}
return newTab;
}