HashMap resize()方法源码详解

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已于 2022-06-05 23:13:17 修改

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文章标签： java

于 2022-06-04 21:28:16 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_40979103/article/details/125124340

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本文详细解读HashMap的resize()方法，包括扩容前的属性理解，如oldCap、oldThr，以及扩容过程中的新容量计算、新阈值设定。文章通过源码分析，解释了在不同情况下如何计算newCap和newThr，以及如何根据newCap和newThr创建新数组newTab，并进行元素的重排和链接。着重讨论了扩容后元素在新旧索引位的关系，以及链表和树节点的处理策略。

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hashMap类中的几个属性

要想理清resize方法，必须先熟悉这几个hashMap类中的几个属性

//HashMap的 初始容量为 16
 static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4;

 //最大容量
 static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

 //默认的扩容因子
 static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
 
 //转换红黑树的临界值，当链表长度大于此值时，会把链表结构转换为红黑树结构
 static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;

 //转换链表的临界值，当元素小于此值时，会将红黑树结构转换成链表结构
 static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;

 //当数组容量大于 64 时，链表才会转化成红黑树
 static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;

 //记录迭代过程中 HashMap 结构是否发生变化，如果有变化，迭代时会 fail-fast
 transient int modCount;

 //HashMap 的实际大小，可能不准(因为当你拿到这个值的时候，可能又发生了变化)
 transient int size;

 //存放数据的数组
 transient Node<K,V>[] table;

 // 扩容的门槛，有两种情况
 // 如果初始化时，给定数组大小的话，通过 tableSizeFor 方法计算，数组大小永远接近于 2 的幂次方，
 // 比如你给定初始化大小 19，实际上初始化大小为 32，为 2 的 5 次方。
 // 如果是通过 resize 方法进行扩容，大小 = 数组容量 * 0.75
 int threshold;

 /** HashMap中的内部类 **/
 
 //链表的节点  1.7之前叫Entry，1.8之后叫Node
 static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final int hash;
        final K key;
        V value;
        Node<K,V> next;
}
 
 //红黑树的节点
 static final class TreeNode<K,V> extends LinkedHashMap.Entry<K,V> {}

resize()方法整段代码如下：

final Node<K,V>[] resize() {
        Node<K,V>[] oldTab = table;
        int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
        int oldThr = threshold;
        int newCap, newThr = 0;
        if (oldCap > 0) {
            if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                threshold = Integer.MAX_VALUE;
                return oldTab;
            }
            else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                      oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                newThr = oldThr << 1; // double threshold
        }
        else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
            newCap = oldThr;
        else {               // zero initial threshold signifies using defaults
            newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
            newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
        }
        if (newThr == 0) {
            float ft = (float)newCap * loadFactor;
            newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                      (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
        }
        threshold = newThr;
        @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
        Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
        table = newTab;
        if (oldTab != null) {
            for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                Node<K,V> e;
                if ((e = oldTab[j]) != null) {
                    oldTab[j] = null;
                    if (e.next == null)
                        newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                    else if (e instanceof TreeNode)
                        ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                    else { // preserve order
                        Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
                        Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;

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