关于JDK1.8 java HashMap的tableSizeFor的解析:一个数最近2的幂次数方法

位运算求解问题
本文通过一个具体的Java代码示例介绍了如何使用位运算来找出比一个给定数值大的最小的2的幂次方数。这种方法在算法设计和优化中非常实用,尤其是在处理计算机科学中的数学问题时。

https://zhuanlan.zhihu.com/p/134690309

 

public static void main(String[] args) {
    hightwo(0);
    hightwo(7);
    hightwo(32);
}
private static void hightwo(int cap) {
    int n = cap - 1;
    n |= n >>> 1;
    n |= n >>> 2;
    n |= n >>> 4;
    n |= n >>> 8;
    n |= n >>> 16;
    System.out.println((n<0) ? 1 : (n+1));
}

<think>嗯,用户想了解JDK8HashMap的构造方法,加载因子和threshold的初始化过程。首先,我需要回忆一下HashMapJDK8中的结构,它使用组+链表+红黑树的方式。构造方法有三个,用户提供的引用12里提到了这些构造方法的细节,所以需要结合这些内容来组织回答。 首先,我应该分点解释每个构造方法。默认构造方法只设置加载因子为默认值,而其他两个构造方法允许指定初始容量和加载因子。需要提到初始容量的处理,比如检查是否合法,是否超过最大容量,以及tableSizeFor的作用,把初始容量调整为2次。 然后,加载因子是控制扩容时机的参,默认是0.75。threshold在构造方法中并不是直接设置成容量乘以加载因子,而是在初始化时暂时存储容量,直到第一次扩容时才计算真正的threshold。这点容易让人误解,需要解释清楚。 可能用户对threshold的理解有误,以为构造方法中threshold就是容量乘以加载因子,但实际在JDK8中,构造方法中的threshold是暂时保存初始容量,直到resize的时候才重新计算。需要指出这一点,并引用源码中的tableSizeFor来说明threshold的初始值其实是下一个2次。 另外,用户可能想知道为什么初始容量会被调整为2次,这和HashMap的哈希计算有关,比如index = hash & (length-1),当length是2次时,位运算更高效。这部分可以补充在回答中,帮助用户理解设计原因。 在相关问题部分,可以提加载因子的作用、threshold的动态调整、初始容量的影响,以及为什么容量是2次。这些都能帮助用户更深入理解HashMap的工作原理。 需要注意的是,回答要结构清晰,分步骤解释每个构造方法,然后单独说明加载因子和threshold的初始化,最后总结整个过程。同时要确保引用正确的源码部分,如引用12中的构造方法代码和hash方法。 可能用户在实际使用中会遇到初始容量设置不当导致频繁扩容的问题,所以解释清楚初始容量如何影响性能也是必要的。此外,threshold在构造时暂存容量,而在resize时计算为容量乘以加载因子,这一点需要强调,避免混淆。</think>### JDK 8 HashMap构造方法及参解析 #### 一、构造方法分类 JDK 8HashMap提供3个构造方法,均围绕`加载因子`和`threshold`进行初始化: 1. **默认无参构造方法** ```java public HashMap() { this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // 默认0.75 } ``` - 仅设置默认加载因子$0.75$ - 初始容量为未显式赋值的字段`DEFAULT_INITIAL_CAPACITY=16$,在首次插入据时通过`resize()`方法初始化[^1] 2. **指定初始容量的构造方法** ```java public HashMap(int initialCapacity) { this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR); } ``` - 调用双参构造方法,加载因子使用默认值 3. **双参构造方法** ```java public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) { // 参校验 if (initialCapacity < 0) throw... if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY) initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY; if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor)) throw... this.loadFactor = loadFactor; this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity); } ``` - 关键操作:通过`tableSizeFor()`将初始容量转换为**大于等于该值的最近2**(如输入7则得8,输入9则得16) - `threshold`在此处暂存计算后的容量值,实际扩容阈值在首次`resize()`时重新计算[^2] #### 二、核心参说明 1. **加载因子(loadFactor)** - 默认值$0.75$,表示当哈希表填充率达到$75\%$时触发扩容 - 计算公式:`扩容阈值 = 当前容量 * loadFactor` 2. **阈值(threshold)** - 构造阶段:存储经过`tableSizeFor()`计算后的容量值 - 运行阶段:动态维护当前表的扩容阈值,通过`capacity * loadFactor`计算得出 #### 三、初始化过程总结 1. 构造方法完成参校验 2. 通过位运算`tableSizeFor()`保证容量为2次 3. 加载因子直接赋值 4. `threshold`在构造阶段暂存容量值,实际扩容阈值在首次`resize()`时生成 $$ tableSizeFor() \text{函公式: } n = cap - 1;\ \ n |= n >>> 1;\ \ n |= n >>> 2;\ \ ... \text{(最终返回n+1)} $$ [^1]: 引用自HashMap源码解析JDK1.8 : 参考jdk1.8 hashmap源码解析
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