ArrayList、HashMap扩容

1.ArrayList扩容

　　默认容量是10，如果初始化时一开始指定了容量，或者通过集合作为元素，则容量为指定的大小或参数集合的大小。每次扩容为原来的1.5倍，如果新增后超过这个容量，则容量为新增后所需的最小容量。如果增加0.5倍后的新容量超过限制的容量，则用所需的最小容量与限制的容量进行判断，超过则指定为Integer的最大值，否则指定为限制容量大小。然后通过数组的复制将原数据复制到一个更大(新的容量大小)的数组。

2.HashMap扩容

 　HashMap扩容可以分为三种情况：

　　什么时候扩容：当向容器添加元素的时候，会判断当前容器的元素个数，如果大于等于阈值---即当前数组的长度乘以加载因子的值的时候，就要自动扩容啦。

　　扩容(resize)就是重新计算容量，向HashMap对象里不停的添加元素，而HashMap对象内部的数组无法装载更多的元素时，对象就需要扩大数组的长度，以便能装入更多的元素。当然Java里的数组是无法自动扩容的，方法是使用      　 一个新的数组代替已有的容量小的数组，就像我们用一个小桶装水，如果想装更多的水，就得换大水桶。　

HashMap中的变量

首先要了解HashMap的扩容过程，我们就得了解一些HashMap中的变量：

• Node<K,V>：链表节点，包含了key、value、hash、next指针四个元素
• table：Node<K,V>类型的数组，里面的元素是链表，用于存放HashMap元素的实体
• size：记录了放入HashMap的元素个数
• loadFactor：负载因子
• threshold：阈值，决定了HashMap何时扩容，以及扩容后的大小，一般等于table大小乘以loadFactor

HashMap的构造函数

HashMap的构造函数主要有四个，代码如下：

public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
    ...
    this.loadFactor = loadFactor;
    this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
}

public HashMap(int initialCapacity) {
    this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
}

public HashMap() {
    this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
}

public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
    this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
    putMapEntries(m, false);
}

其中主要有两种形式：

• 直接拷贝别的HashMap的形式，在此不作讨论
• 定义初始容量大小（table数组的大小，缺省值为16），定义负载因子（缺省值为0.75）的形式

值得注意的是，当我们自定义HashMap初始容量大小时，构造函数并非直接把我们定义的数值当做HashMap容量大小，而是把该数值当做参数调用方法tableSizeFor，然后把返回值作为HashMap的初始容量大小：

/**
 * 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;
}

该方法会返回一个大于等于当前参数的2的倍数，因此HashMap中的table数组的容量大小总是2的倍数。