1.hashmap扩容的代码实现
// hashMap的扩容机制
final Node<K,V>[] resize() {
Node<K,V>[] oldTab = table;
// 对原数组的长度进行赋值
int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
// 需要扩容的阈值,初始为0 ,下次赋值都是数组的长度(不写初始为16)*负载因子(0.75)
int oldThr = threshold;
int newCap, newThr = 0;
if (oldCap > 0) {
// 如果数组长度达到最大了,不再扩容,直接返回,且阈值直接是int的最大值
if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return oldTab;
}
// 如果旧数组长度大于等于初始容量(16),且旧数组扩容后不超过最大值,则将数组扩容一倍
else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
newThr = oldThr << 1; // double threshold
}
// 如果数组长度为0,但是阈值大于0,则新容器大小为阈值大小
else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
newCap = oldThr;
else { // zero initial threshold signifies using defaults
// 如果数组长度为0,但是阈值也为0,则新数组长度为16,阈值为12
newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
}
if (newThr == 0) {
// 如果新的阈值没设置,则设置新的阈值,loadFactor(没传入则就是0.75)
float ft = (float)newCap * loadFactor;
newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
(int)ft : Integer.MAX_VALUE);
}
// 为hashtable的阈值赋予新值
threshold = newThr;
// 这个注解是强转时发出警告,加了后就不会了
@SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
// 创建一个新的数组
Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
table = newTab;
// 如果旧数组不为空,则表示有元素,需要重新去计算存放这些旧值
if (oldTab != null) {
// 循环遍历数组
for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
Node<K,V> e;
if ((e = oldTab[j]) != null) {
// 将旧表该数组元素删除
oldTab[j] = null;
if (e.next == null)
// 如果该数组的位置链表只有一个元素,则重新计算该元素在新的数组的位置,将他放进去
newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
else if (e instanceof TreeNode)
// 如果该数组的位置元素已经转换成红黑树了,则需要拆分,再放到新数组上(详情见下面)
((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
else { // preserve order
// 如果该数组位置的元素没有转化成红黑树,则直接处理了,也是同红黑树一样拆成两个单项链表,分别放在j和j+oldCap位置上
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;
}
// map:this,当前对象
// tab: 扩容后的新数组
// index: 要查分的原数组值的位置
// bit: 原数组大小
// 该方法是将链表拆分成两个,分别放在index和index+bit位置上
final void split(HashMap<K,V> map, Node<K,V>[] tab, int index, int bit) {
// 要拆分的树的根结点
TreeNode<K,V> b = this;
// Relink into lo and hi lists, preserving order
TreeNode<K,V> loHead = null, loTail = null;
TreeNode<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
int lc = 0, hc = 0;
// 前面文章中有写链表转化红黑树的过程,会先将单向链表转化成双向链表,最后生成的红黑树也维持了双向链表的结构
// 通过结点hash值与旧数组作与运算,将链表拆分成两个单向链表, loHead和hihead指向的是拆分链表的头,loTail和hiTail指向的查分链表的尾,lc,hc记录的是长度
for (TreeNode<K,V> e = b, next; e != null; e = next) {
next = (TreeNode<K,V>)e.next;
e.next = null;
if ((e.hash & bit) == 0) {
if ((e.prev = loTail) == null)
loHead = e;
else
loTail.next = e;
loTail = e;
++lc;
}
else {
if ((e.prev = hiTail) == null)
hiHead = e;
else
hiTail.next = e;
hiTail = e;
++hc;
}
}
if (loHead != null) {
// 当长度小于等于6时,需要将数转化成链表
if (lc <= UNTREEIFY_THRESHOLD)
// 将数转化成链表
tab[index] = loHead.untreeify(map);
else {
// 如果是大于6,且确保是拆成两个链表了,需要将重新生成的单项链表树化(如果hiHead是空的,本身就是树化,不需要管)
tab[index] = loHead;
if (hiHead != null) // (else is already treeified)
loHead.treeify(tab);
}
}
// 同上面的一样
if (hiHead != null) {
if (hc <= UNTREEIFY_THRESHOLD)
tab[index + bit] = hiHead.untreeify(map);
else {
tab[index + bit] = hiHead;
if (loHead != null)
hiHead.treeify(tab);
}
}
}
2.扩容过程总结
扩容的过程分成两个:数组扩容和将原数据插入到新的数组中去
数组扩容:核心就是数组达到阈值了,需要进行扩容,每次会将原数组扩大两倍;阈值大小为数组大小*负载因子(默认是0.75)
扩容时机有三个:
- 在第一次存放元素时,没有指定长度或长度为0;
- 在存放的数组元素达到数组长度*阀值时;
- 在链表结点达到8但是数组长度未达到64时;
将原数组插入到新数组中的步骤:
- 遍历旧数组,获取每个位置的元素
- 如果该位置只有一个元素,则元素插入的位置为元素hash值与新容器大小-1作与运算
- 如果该位置是红黑树,则会先拆分成两个单向链表,分别放在原数组位置和原数组位置+旧容器大小的位置。同时根据拆分的俩个链表节点数和转化值6进行比较,小于等于6,转化成链表,大于则看是否拆分两个,是则重新树化
- 如果该位置是链表,则直接拆分成两个单向链表,分别放在原数组位置和原数组位置+旧容器大小的位置
3.其他关于hashmap的分析
hashmap的常见静态属性和方法
hashmap链表转化成红黑树的过程以及红黑树转化成链表的过程
hashmap的存放元素的实现过程