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  • 为什么要指定HashMap的容量?HashMap指定容量初始化后,底层Hash数组已经被分配内存了吗?

    为什么要指定HashMap的容量?

    首先创建HashMap时,指定容量比如1024后,并不是HashMap的size不是1024,而是0,插入多少元素,size就是多少;

    然后如果不指定HashMap的容量,要插入768个元素,第一次容量为16,需要持续扩容多次到1024,才能保存1024*0.75=768个元素;

    所以你如果想插入1000个元素,你得需要指定容量2048,2048*0.75=1536>1000;

    而HashMap扩容是非常非常消耗性能的,Java7中每次先创建2倍当前容量的新数组,然后再将老数组中的所有元素再次通过hash&(length-1)的方式散列到HashMap中;

    Java8中HashMap虽然不需要重新根据hash值散列后的新数组下标,但是由于需要遍历每个Node数组的链表或红黑树中的每个元素,根据元素key的hash值与原来老数组的容量的关系来决定放到新Node数组哪一半(2倍扩容),还是需要时间的;

    具体Java8 HashMap resize源码怎么扩容以及如何避免Java7 HashMap死循环的可简单参考:JAVA7与JAVA8中的HASHMAP和CONCURRENTHASHMAP知识点总结

    HashMap指定容量初始化后,底层Hash数组已经被分配内存了吗?

    Java8 HashMap指定容量构造方法源码,会调整threshold为2的整数次幂,比如指定容量为1000,则threshold为1024:

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

    可以根据源码看到,在指定的HashMap初始容量后,底层的Hash数组Node<K,V>[] table此时并没有被初始化,依旧为null

    那么是什么时候被初始化的呢?答案是第一次put元素的时候。

    put源码如下:

    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;
            if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
                n = (tab = resize()).length;
    ......
    ......
    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;
    ......
    ......

    上面代码的加红字体,首先第一次调用put方法插入key-value,会调用resize方法,由于指定了HashMap的容量,那么这里会将底层的Hash数组Node<K,V>[] table初始化容量为上面所说的2的整数次幂;

    resize源码,Java7 HashMap是根据元素Hash值重新散列,Java8 HashMap却不一样,这里put、resize方法源码只截取了第一次指定容量扩容相关的源码,详细的内容可简单参考:JAVA7与JAVA8中的HASHMAP和CONCURRENTHASHMAP知识点总结

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/theRhyme/p/11763685.html
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