从源代码看HashMap的加载因子和容量分配

一直知道HashMap有默认的容量和加载因子，今天想看看源代码，希望能了解的更清楚一些。

我们先看看默认的构造器吧，以下为我本机的JDK6.0的源代码.

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/**
* 默认的初始化的容量，必须是2的幂次数<br>
* The default initial capacity - MUST be a power of two.
*/
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;

/**
* 默认的加载因子
*/
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

/**
* 下一个需要重新分配的尺寸值。等于容量乘以加载因子。<br>
* 也就是说，一旦容量到了这个数值，将重新分配容器的尺寸。
* The next size value at which to resize (capacity * load factor).
* @serial
*/
int threshold;

public HashMap() {
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
threshold = (int)(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY * DEFAULT_LOAD_FACTOR);
table = new Entry[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];
init();
}

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从代码可以看出，默认的容量是16，而 threshold是16*0.75 = 12;

我们来看看增加的部分代码。

public V put(K key, V value) {
// 我们忽略掉这部分的代码，只看我们这里最关心的部分
addEntry(hash, key, value, i); // 这里增加了一个Entry,我们看看代码
return null;
}

void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);
if (size++ >= threshold) // 这里是关键，一旦大于等于threshold的数值
resize(2 * table.length); // 将会引起容量2倍的扩大
}

void resize(int newCapacity) {
Entry[] oldTable = table;
int oldCapacity = oldTable.length;
if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return;
}

Entry[] newTable = new Entry[newCapacity]; // 新的容器空间
transfer(newTable); // 复制数据过去
table = newTable;
threshold = (int)(newCapacity * loadFactor); // 重新计算threshold的值
}
好了，我想我们已经清楚大部分了。

其中有一点，起始容量必须是2的幂次，这如何保证呢？我们来看看其构造方法
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
// 忽略掉一部分代码....

// Find a power of 2 >= initialCapacity
// 重新查找不比指定数值大的最大的2的幂次数
int capacity = 1;
while (capacity < initialCapacity)
capacity <<= 1;
// 其它的初始化代码 ...
}
好了，关于起始容量和加载因子的探讨我们就到这里了。我们应该有了一定的了解了。

总结：

相对准确的估算数据量，将极大的影响HashMap的性能，因为resize是一个重新分配的过程，耗时应该是里面最大的。

加载因子较小，会有更多的空间空闲，我不知道这个0.75是不是一个折中方案。也许0.9也是一个不错的选择，特别是那些数据量虽然很大，但不是经常变化的地方，比如公司人员，城市列表等相对比较固定的数据。

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