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准备用 HashMap 存储 1w 条数据,构造方法传入 1w 进去会触发扩容吗?
通过构造方法传入 1w,也就是 Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>(10000)
,想要知道它是否会扩容,那就看这个构造方法做了啥?
public HashMap(int initialCapacity) {
this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
}
调用了自身的另一个构造方法
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
initialCapacity);
if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
loadFactor);
this.loadFactor = loadFactor;
this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
}
看到构造方法的最后 tableSizeFor 对传进来的容量进行了处理,看看处理方法
static final int tableSizeFor(int cap) {
int n = cap - 1;
n |= n >>> 1;
n |= n >>> 2;
n |= n >>> 4;
n |= n >>> 8;
n |= n >>> 16;
return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
}
调整成最接近 1 万的数值作为阈值,也就是 214 次方 = 16384,也就是说我们传入的 1w 进来,最终会被调整成 16384 。
这个时候当我们调用 put 方法时,最后会调用 putVal 方法。
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length; //第一步
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {
Node<K,V> e; K k;
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
}
if (e != null) { // existing mapping for key
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
++modCount;
if (++size > threshold)
resize(); //第五步
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
最开始进入时 table 为空,触发初始化操作
final Node<K,V>[] resize() {
Node<K,V>[] oldTab = table;
int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length; //第一步
int oldThr = threshold;
int newCap, newThr = 0;
if (oldCap > 0) {
if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return oldTab;
}
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
newCap = oldThr; //第二步
else { // zero initial threshold signifies using defaults
newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
}
if (newThr == 0) { //第三步
float ft = (float)newCap * loadFactor;
newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
(int)ft : Integer.MAX_VALUE);
}
threshold = newThr; //第四步
@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)
((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
else { // preserve order
Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
Node<K,V> next;
do {
next = e.next;
if ((e.hash & oldCap) == 0) {
if (loTail == null)
loHead = e;
else
loTail.next = e;
loTail = e;
}
else {
if (hiTail == null)
hiHead = e;
else
hiTail.next = e;
hiTail = e;
}
} while ((e = next) != null);
if (loTail != null) {
loTail.next = null;
newTab[j] = loHead;
}
if (hiTail != null) {
hiTail.next = null;
newTab[j + oldCap] = hiHead;
}
}
}
}
}
return newTab;
}
第一步:table 为空,那么此时旧的 oldCap 即为 0,oldThr 为我们 HashMap 调整过的数值 16384,这是调用之前的一组旧数据。
第二步:发现 oldThr 大于 0,于是将 oldThr 赋值给新容量 newCap
第三步:重新计算新的 newThr 阈值,此时的阈值就等于新容量*负载因子 = 16483 * 0.75 = 12288
第四步:把计算出来的阈值赋值给旧的阈值,此时就得出了新的容量为 16384,新的阈值为 12888
第五步:看 putVal if (++size > threshold) resize();
最后面的的判断,触发扩容的条件。当放置到 1w 条数据的时候,并没有超过 12888 这个阈值,所以不会触发扩容。
如果我们将初始化大小调整至 1000,会触发扩容吗?
还是按照上面的思路来,如果我们传入 1000,那么 HashMap 会帮我们动态将存储大小调整为 1024。此时会重新计算出新的阈值和新的容量
新容量还是 1024,但是新的阈值就变成了 1024 * 0.75 = 768,此时的 HashMap 是不足以承载 1k 条数据的,所以它在被添加到 1k 条数据的时候还是会动态触发一次扩容。
- 扩容是比较耗费资源的操作,如果能在初始化之前确定有多少元素,可以直接指定数量,避免 HashMap 的动态扩容
- 具体如何触发扩容是依赖容量 * 负载因子来决定的
- 我们传入的容量,HashMap 不会使用,但是会去取最接近的一个数来作为容量(必须是 2 的幂次方),用这个数乘以默认的负载因子才是阈值,到达这个阈值才发主动触发扩容
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