map的初始值initialCapacity

原创于 2022-06-09 09:11:56 发布 · 2k 阅读

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本文探讨了在使用HashMap时如何通过设置初始容量避免不必要的扩容操作，以提高性能。根据阿里巴巴Java开发手册的建议，当HashMap达到75%负载因子时会触发扩容。因此，初始化容量应设置为预期键值对数量除以0.75再加1，以减少扩容带来的额外开销。通过合理预估并设置initialCapacity，可以更高效地利用内存资源。

我们一般在写代码时，使用HashMap数据结构存数据时，有时候不会做容量大小设置，这样可能会造成一些内存浪费，所以，在知道存储的键值对数量的情况下，做初始化比较好。

一、创建HashMap

新建一个hashMap的时候，可以通过initialCapacity设置hashMap长度的初始化值。

Map<String, Object> resultMap = new HashMap<String, Object>(initialCapacity: 5);

hashMap源码中initialCapacity的初始值为16，负载因子为0.75；

所以一个hashMap中默认存储长度为16 * 0.75 = 12，也就是如果hashMap.put的键值对数量小于12的时候，hashMap位置够用；但是当添加的键值对数超过12后，hashMap需要扩容，一倍，也就是长度从12扩容到24；

例如键值对一共13个，这样剩余11个位置性能都浪费了，那么如果已知需要添加的键值对数量，就可以通过设置initialMap的值，来避免hashMap扩容，减少性能消耗。

我们需要往hashMap中添加6个键值对，6 / 0.75 = 8；那就可以把initialCapacity设置为9比较合适，节省性能。

二、原理

公式是《阿里巴巴Java开发手册》中的一个建议，在Guava中也是提供了相同的算法，更甚之，这个算法实际上是JDK8中putAll()方法的实现。这是公式的得出是因为，当HashMap内部维护的哈希表的容量达到75%时（默认情况下），就会触发rehash（重建hash表）操作。而rehash的过程是比较耗费时间的。所以初始化容量要设置成expectedSize/0.75 + 1 的话，可以有效地减少冲突，也可以减小误差"。

我的理解是:当数组长度是可容纳长度的75%时，就会重新建立数组,产生额外开销，所以这个预期的数组长度要小于可容纳的长度的75%，也就是 (initialCapacity - 1 ) * 0.75 = 预期数组长度，即 initialCapacity * 0.75 > 预期数组长度