深刻理解HashMap的擴容機制

——原創：轉載請註明出處 http://www.cnblogs.com/yanzige/p/8392142.html

1、何時擴容：

網上總結的會有不少，但大多都總結的不夠完整或者不夠準確。大多數可能值說了知足我下面條件一的狀況。

擴容必須知足兩個條件：

一、 存放新值的時候當前已有元素的個數必須大於等於閾值

二、 存放新值的時候當前存放數據發生hash碰撞（當前key計算的hash值換算出來的數組下標位置已經存在值）

 

2、下面咱們看源碼，以下：

首先是put()方法

public V put(K key, V value) {
　　　　//判斷當前Hashmap(底層是Entry數組)是否存值（是否爲空數組）
　　　　if (table == EMPTY_TABLE) {
　　　　　　inflateTable(threshold);//若是爲空，則初始化
　　　　}
　　　　
　　　　//判斷key是否爲空
　　　　if (key == null)
　　　　　　return putForNullKey(value);//hashmap容許key爲空
　　　　
　　　　//計算當前key的哈希值　　　　
　　　　int hash = hash(key);
　　　　//經過哈希值和當前數據長度，算出當前key值對應在數組中的存放位置
　　　　int i = indexFor(hash, table.length);
　　　　for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
　　　　　　Object k;
　　　　　　//若是計算的哈希位置有值（及hash衝突），且key值同樣，則覆蓋原值value，並返回原值value
　　　　　　if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
　　　　　　　　V oldValue = e.value;
　　　　　　　　e.value = value;
　　　　　　　　e.recordAccess(this);
　　　　　　　　return oldValue;
　　　　　　}
　　　　}

　　　　modCount++;
　　　　//存放值的具體方法
　　　　addEntry(hash, key, value, i);
　　　　return null;
　　}

　　　

在put()方法中有調用addEntry()方法，這個方法裏面是具體的存值，在存值以前還有判斷是否須要擴容

void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
　　　　//一、判斷當前個數是否大於等於閾值
　　　　//二、當前存放是否發生哈希碰撞
　　　　//若是上面兩個條件否發生，那麼就擴容
　　　　if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) {
　　　　　　//擴容，而且把原來數組中的元素從新放到新數組中
　　　　　　resize(2 * table.length);
　　　　　　hash = (null != key) ? hash(key) : 0;
　　　　　　bucketIndex = indexFor(hash, table.length);
　　　　}

　　　　createEntry(hash, key, value, bucketIndex);
　　}

　　

若是須要擴容，調用擴容的方法resize()

void resize(int newCapacity) {
　　　　Entry[] oldTable = table;
　　　　int oldCapacity = oldTable.length;
　　　　//判斷是否有超出擴容的最大值，若是達到最大值則不進行擴容操做
　　　　if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
　　　　　　threshold = Integer.MAX_VALUE;
　　　　　　return;
　　　　}

　　　　Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];
　　　　// transfer()方法把原數組中的值放到新數組中
　　　　transfer(newTable, initHashSeedAsNeeded(newCapacity));
　　　　//設置hashmap擴容後爲新的數組引用
　　　　table = newTable;
　　　　//設置hashmap擴容新的閾值
　　　　threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1);
　　}

 

transfer()在實際擴容時候把原來數組中的元素放入新的數組中

void transfer(Entry[] newTable, boolean rehash) {
　　　　int newCapacity = newTable.length;
　　　　for (Entry<K,V> e : table) {
　　　　　　while(null != e) {
　　　　　　　　Entry<K,V> next = e.next;
　　　　　　　　if (rehash) {
　　　　　　　　　　e.hash = null == e.key ? 0 : hash(e.key);
　　　　　　　　}
　　　　　　　　//經過key值的hash值和新數組的大小算出在當前數組中的存放位置
　　　　　　　　int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
　　　　　　　　e.next = newTable[i];
　　　　　　　　newTable[i] = e;
　　　　　　　　e = next;
　　　　　　}
　　　　}
　　}

　　

3、總結：

Hashmap的擴容須要知足兩個條件：當前數據存儲的數量（即size()）大小必須大於等於閾值；當前加入的數據是否發生了hash衝突。

 

由於上面這兩個條件，因此存在下面這些狀況

（1）、就是hashmap在存值的時候（默認大小爲16，負載因子0.75，閾值12），可能達到最後存滿16個值的時候，再存入第17個值纔會發生擴容現象，由於前16個值，每一個值在底層數組中分別佔據一個位置，並無發生hash碰撞。

（2）、固然也有可能存儲更多值（超多16個值，最多能夠存26個值）都尚未擴容。原理：前11個值所有hash碰撞，存到數組的同一個位置（這時元素個數小於閾值12，不會擴容），後面全部存入的15個值所有分散到數組剩下的15個位置（這時元素個數大於等於閾值，可是每次存入的元素並無發生hash碰撞，因此不會擴容），前面11+15=26，因此在存入第27個值的時候才同時知足上面兩個條件，這時候纔會發生擴容現象。

 

注：jdk版本1.7