什么时候触发扩容?
一般情况下,当元素数量超过阈值时便会触发扩容。每次扩容的容量都是之前容量的2倍。
HashMap的容量是有上限的,必须小于1<<30,即1073741824。如果容量超出了这个数,则不再增长,且阈值会被设置为Integer.MAX_VALUE( ,即永远不会超出阈值了)。
JDK7中的扩容机制
JDK7的扩容机制相对简单,有以下特性:
- 空参数的构造函数:以默认容量、默认负载因子、默认阈值初始化数组。内部数组是空数组。
- 有参构造函数:根据参数确定容量、负载因子、阈值等。
- 第一次put时会初始化数组,其容量变为不小于指定容量的2的幂数。然后根据负载因子确定阈值。
- 如果不是第一次扩容,则 ,
JDK8中的扩容机制
- 空参数的构造函数:实例化的HashMap默认内部数组是null,即没有实例化。第一次调用put方法时,则会开始第一次初始化扩容,长度为16。
- 有参构造函数:用于指定容量。会根据指定的正整数找到不小于指定容量的2的幂数,将这个数设置赋值给阈值(threshold)。第一次调用put方法时,会将阈值赋值给容量,然后让 。(因此并不是我们手动指定了容量就一定不会触发扩容,超过阈值后一样会扩容!!)
- 如果不是第一次扩容,则容量变为原来的2倍,阈值也变为原来的2倍。(容量和阈值都变为原来的2倍时,负载因子还是不变)
Jdk1.7到Jdk1.8 HashMap 发⽣了什么变化(底层)?
- 1.7中底层是数组+链表,1.8中底层是数组+链表+红⿊树,加红⿊树的⽬的是提⾼HashMap插⼊和 查询整体效率
2. 1.7中链表插⼊使⽤的是头插法,1.8中链表插⼊使⽤的是尾插法,因为1.8中插⼊key和value时需要 判断链表元素个数,所以需要遍历链表统计链表元素个数,所以正好就直接使⽤尾插法
3. 1.7中哈希算法⽐较复杂,存在各种右移与异或运算,1.8中进⾏了简化,因为复杂的哈希算法的⽬的 就是提⾼散列性,来提供HashMap的整体效率,⽽1.8中新增了红⿊树,所以可以适当的简化哈希 算法,节省CPU资源
HashMap的扩容机制原理
1.7版本:
1. 先⽣成新数组
2. 遍历⽼数组中的每个位置上的链表上的每个元素
3. 取每个元素的key,并基于新数组⻓度,计算出每个元素在新数组中的下标
4. 将元素添加到新数组中去
5. 所有元素转移完了之后,将新数组赋值给HashMap对象的table属性
1.8版本 :
1. 先⽣成新数组
2. 遍历⽼数组中的每个位置上的链表或红⿊树
3. 如果是链表,则直接将链表中的每个元素重新计算下标,并添加到新数组中去
4. 如果是红⿊树,则先遍历红⿊树,先计算出红⿊树中每个元素对应在新数组中的下标位置
a. 统计每个下标位置的元素个数
b. 如果该位置下的元素个数超过了8,则⽣成⼀个新的红⿊树,并将根节点的添加到新数组的对
应位置
c. 如果该位置下的元素个数没有超过8,那么则⽣成⼀个链表,并将链表的头节点添加到新数组
的对应位置
5. 所有元素转移完了之后,将新数组赋值给HashMap对象的table属性