java集合之HashMap底层源码扩容机制探究

先简单介绍一下结论：

• HashMap默认初始化容量大小为16，加载因子为0.75
• 当容量大于临界值(=容量*加载因子)时会扩容为原来的两倍

测试代码如下：

		//扩容机制的探究
        HashMap hashMap = new HashMap();

        for (int i = 0; i < 12; i++) {
            hashMap.put(i,i);
        }

设置断点跟入，首先进入构造函数如下：

初始化后的hashMap如下：

添加数据进行第一次扩容：


putVal()方法需要hash值，以下是根据key计算hash值的函数

下面来介绍putVal函数，给出源码：

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;
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            Node<K,V> e; K k;
            if (p.hash == hash &&
                ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                    }
                    if (e.hash == hash &&
                        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    p = e;
                }
            }
            if (e != null) { // existing mapping for key
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
            }
        }
        ++modCount;
        if (++size > threshold)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

现在是首次添加数据，我们来分析如何执行以上代码

首次扩容将会调用resize()函数，跟入：


首次扩容就到此完成了，我们回到putVal函数继续跟入看如何进行添加元素

顺便说一下如果要添加元素，计算得到的索引处有元素了，则如何添加：就是以链表的形式添加，具体如下：
第一种情况：

第二种情况：

ps：HashMap底层数据结构从数组+链表转化为数组+红黑树的条件为：

1.链表长度到达8
2.数组长度到达64
同时满足以上两个条件才会树化为数组+红黑树

第三种情况：

第一和第三两种情况替换value的代码：

最后进行一次判断添加新元素后的容量是否大于临界值：

以上就是首次添加元素HashMap进行扩容的底层源码实现，由上面探究可知当HashMap的容量到达12时就会触发新一轮的扩容，接下来我们继续来底层源码探究如何实现：

测试代码：

 //扩容机制的探究
        HashMap hashMap = new HashMap();

        for (int i = 0; i < 12; i++) {
            hashMap.put(i,i);
        }
        hashMap.put(12,12);

介绍到此结束，希望能帮助到您对于集合源码的学习，强烈建议自己动手debug几遍，只有把每个过程为什么这么走搞懂了，才算真正的学会了，谢谢