HashMap自动扩容机制源码详解
一、简介
- HashMap的源码我们之前解读过,数组加链表,链表过长时裂变为红黑树。自动扩容机制没细说,今天详细看一下
往期回顾:

二、扩容机制
先说结论:
- hashmap的容量都是2的倍数,比如2,4,8,16,32,64 ...
- 每次扩容都是扩一倍,2到4 ,4到8,8到16, 16到32 等等
- 扩容因子:默认是0.75,也可以指定一个小数
- 扩容时间点:当容器内的元素数量到达:容量*扩容因子 开始扩容
三、源码分析
(1)先看构造函数
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
public HashMap() {
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
}
默认的构造函数指定了扩容因子:0.75, 默认容量是16
public HashMap(int initialCapacity) {
this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
}
指定初始容量,默认扩容因子:0.75
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);
}
同时指定初始容量和扩容因子
/**
* The next size value at which to resize (capacity * load factor).
*
* @serial
*/
int threshold;
- 注意这个变量:下一个要扩容的值,扩容容量,容量*扩容因子
- 看这一句:this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
/**
* Returns a power of two size for the given target capacity.
*/
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;
}
- 这个方法是取给定值四舍五入之后的2的倍数,比如3—->4 ,15->16, 27->32
- 至此准备工作就做好了,下面看put方法
(2)put方法
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
// ① 最开始table为null, 调用resize()方法
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
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;
// ② 结束的时候判断容量是不是大于扩容容量,大于则调用resize方法
if (++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
- ① 最开始table为null, 调用resize()方法
- ② 结束的时候判断容量是不是大于扩容容量,大于则调用resize()方法
- 看resize()方法
final Node<K,V>[] resize() {
Node<K,V>[] oldTab = table;
int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
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;
else { // zero initial threshold signifies using defaults
newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
}
if (newThr == 0) {
float ft = (float)newCap * loadFactor;
newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
(int)ft : Integer.MAX_VALUE);
}
threshold = newThr;
@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;
}
- 先分析第一种情况:Map map = new HashMap();
- 走最后一个分支 , 容量为16,扩容容量为12
else {
newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
}
- 分析第二种情况:Map map = new HashMap(20);
- 走第二个分支,前面分析过,threshold = tableSizeFor(20) 为 32
- 新容量newcap = oldThr 为32
// 容量
else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
newCap = oldThr;
- 新扩容容量newThr = newCap * loadFactor 为 24
// 扩容容量
if (newThr == 0) {
float ft = (float)newCap * loadFactor;
newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
(int)ft : Integer.MAX_VALUE);
}
threshold = newThr;
- 分析第三种情况:上面的map已经插入24个元素,新插入一个要扩容
- 走第一个分支,oldCap=32,oldThr=24
- 扩容:newCap = oldCap << 1 为64
- 扩扩容容量newThr = oldThr << 1 为48
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
}
- 最后是复制元素到新的table
- 单个元素直接复制
- 如果是树,调用树的复制方法
- 如果是链表,循环链表复制

欢迎关注微信公众号:丰极,更多技术学习分享。
HashMap自动扩容机制源码详解的更多相关文章
- Activiti架构分析及源码详解
目录 Activiti架构分析及源码详解 引言 一.Activiti设计解析-架构&领域模型 1.1 架构 1.2 领域模型 二.Activiti设计解析-PVM执行树 2.1 核心理念 2. ...
- spring事务详解(三)源码详解
系列目录 spring事务详解(一)初探事务 spring事务详解(二)简单样例 spring事务详解(三)源码详解 spring事务详解(四)测试验证 spring事务详解(五)总结提高 一.引子 ...
- 源码详解系列(六) ------ 全面讲解druid的使用和源码
简介 druid是用于创建和管理连接,利用"池"的方式复用连接减少资源开销,和其他数据源一样,也具有连接数控制.连接可靠性测试.连接泄露控制.缓存语句等功能,另外,druid还扩展 ...
- 源码详解系列(七) ------ 全面讲解logback的使用和源码
什么是logback logback 用于日志记录,可以将日志输出到控制台.文件.数据库和邮件等,相比其它所有的日志系统,logback 更快并且更小,包含了许多独特并且有用的特性. logback ...
- RocketMQ源码详解 | Consumer篇 · 其一:消息的 Pull 和 Push
概述 当消息被存储后,消费者就会将其消费. 这句话简要的概述了一条消息的最总去向,也引出了本文将讨论的问题: 消息什么时候才对被消费者可见? 是在 page cache 中吗?还是在落盘后?还是像 K ...
- 源码详解系列(八) ------ 全面讲解HikariCP的使用和源码
简介 HikariCP 是用于创建和管理连接,利用"池"的方式复用连接减少资源开销,和其他数据源一样,也具有连接数控制.连接可靠性测试.连接泄露控制.缓存语句等功能,另外,和 dr ...
- Mybatis源码详解系列(四)--你不知道的Mybatis用法和细节
简介 这是 Mybatis 系列博客的第四篇,我本来打算详细讲解 mybatis 的配置.映射器.动态 sql 等,但Mybatis官方中文文档对这部分内容的介绍已经足够详细了,有需要的可以直接参考. ...
- 数据结构与算法系列2 线性表 使用java实现动态数组+ArrayList源码详解
数据结构与算法系列2 线性表 使用java实现动态数组+ArrayList源码详解 对数组有不了解的可以先看看我的另一篇文章,那篇文章对数组有很多详细的解析,而本篇文章则着重讲动态数组,另一篇文章链接 ...
- [转]【视觉 SLAM-2】 视觉SLAM- ORB 源码详解 2
转载地址:https://blog.csdn.net/kyjl888/article/details/72942209 1 ORB-SLAM2源码详解 by 吴博 2 https://github.c ...
随机推荐
- Pytest_Hook钩子函数总结(14)
前言 pytest 的钩子函数有很多,通过钩子函数的学习可以了解到pytest在执行用例的每个阶段做什么事情,也方便后续对pytest二次开发学习.详细文档可以查看pytest官方文档https:// ...
- spring-aop(二)学习笔记
常用增强处理类型 增强处理类型 特点 before 前置增强处理,在目标方法前织入增强处理 ...
- CentOS 7 连接不到网络解决方法(设置静态ip)
使用VM12创建虚拟机并安装CentOS 7,但是安装完成后发现连接不到网络. ping jd.com发现不通 因为在创建虚拟机的时候 我们选择的是NAT模式 这里给出NAT模式下对应的的解决方法: ...
- Shell 里空语句怎么写 - 半角的冒号
Python 里的空语句写作pass for x in range(10): pass Shell 里的空语句写作 : #!/bin/bash for x in {1..10} do #echo $x ...
- 动态代理及java演示
代理模式的理解 首先代理二字的含义,程序中代理与字面意思的代理并无区别.比如现实生活中办理车辆审车,我们经常会听说花钱找代理(又称黄牛)办手续,即办手续这个事,不是我们亲自执行,而是通过代理( ...
- [开发笔记usbTOcan]用树莓派搭建私有Git服务器
0 | 思路 在开始编程前,先创建一个版本管理库,以前一直用SVN,但目前用Git的还是比较,正好利用这个机会学习GIt. 想过使用Github提供的免费服务器,但项目目前还没有做开源的准备,于是就有 ...
- 【分享】让prometheus支持PUSH模式,可以使用remote write协议推送数据
2021-10-21补充: 我通过修改源码来让prometheus支持remote-write,纯属多此一举: --enable-feature=remote-write-receiver这个命令行参 ...
- qt之线程
第一种创建: mythread1.h: #ifndef MYTHREAD_H #define MYTHREAD_H #include<QThread> #include<QDebug ...
- clickhouse-mysql数据同步
clickhouse版本:22.1.2.2 1.Mysql引擎(不推荐) CREATE DATABASE [IF NOT EXISTS] db_name [ON CLUSTER cluster] EN ...
- plsql 函数的定义 包规范和包主体。
/* 一.函数? 1.函数定义 函数的内容 根据实际需要来定义 2.使用的方式 */ -- 定义函数 根据部门编号查询出部门的总人数 create or replace function fn( de ...