HashMap的扩容机制------resize()

HashMap扩容机制深度解析:从resize()源码到性能调优实战 哈希表作为基础数据结构,其核心在于通过哈希函数将键映射到桶数组实现O(1)查询。当元素数量超过阈值时,哈希表需进行扩容以维持性能,而扩容过程涉及数组重建与元素迁移,是影响性能的关键环节。深入理解扩容触发条件、容量计算逻辑及迁移策略,对高并发场景下的性能调优具有重要价值。在Java集合框架中,HashMap的resize()方法通过高低位链表拆分、红黑树退化等机制优化迁移效率,但不当使用仍可能导致接口超时等线上问题。掌握预设容量、负载因子调优等工程实践,能有效避免频繁扩容带来的性能抖动。 阅读详情

一:首先要知道HashMap什么时候扩容
当元素向HashMap容器中添加元素的时候,会判断当前元素的个数,如果当前元素的个数大于等于阈值时,即当前数组table的长度*加载因子就要进行自动扩容。

由于HashMap的底层数据结构是“链表散列”,即数组和链表的组合,而数组是无法自动扩容的,所以只能是换一个更大的数组去装填以前的元素和将要添加的新元素

分析resize()方法的源代码可以发现:在jdk1.7以前,resize()方法传入的参数是新数组的容量,HashMap也不是无限能扩容的,1:方法中会首先判断扩容前的旧数组容量是否已经达到最大即2^30了,如果达到了就修改阈值为int的最大取值,这样以后就不会扩容了。
2:初始化一个新Entry数组;
3:计算rehash,判断扩容的时候是否需要重新计算hash值,将此值作为参数传入到transfer方法中;这个是和jdk1.8不同的一点,待会看1.8
4:通过transfer方法将旧数组中的元素复制到新数组,在这个方法中进行了包括释放就的Entry中的对象引用,该过程中如果需要重新计算hash值就重新计算,然后根据indexfor()方法计算索引值。而索引值的计算方法为{ return h & (length-1) ;}即hashcode计算出的hash值和数组长度进行与运算。。。。。jdk1.7中重新插入到新数组的元素,如果原来一条链上的元素又被分配到同一条链上那么他们的顺序会发生倒置这个和1.8也不一样

二:jdk1.8的优化
1:resize方法源码融入了红黑树,本质和1.7区别不大,但是在插入元素的时候循环旧数组内的元素时会进行判断,如果是普通节点直接和1.7一样放置;如果是红黑树结构,就调用split()方法进行拆分放置;如果是链表,则采用下面2中要分析的方式!!!!
2:在经过一次容量判断是否大于最大值之后在进行扩容,使用的扩容方法是2次幂的扩展,**所以元素要么在原来的位置,要么在原位置在移动2次幂的位置,**如下图:图(a)表示扩容前的key1和key2两种key确定索引位

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