什么是resize? resize就是重新计算容量;向HashMap对象里不停的添加元素,而HashMap对象内部的数组无法装载更多的元素时,对象就需要扩大数组的长度,以便能装入更多的元素;当然java里的数组是无法自动扩容的,方法是使用一个新的数组代替已有的容量小的数组;就像我们用一个小桶装水,如果想装更多的水,就得换大水桶。 1. 何时resize,下面是addEntry()方法的代码片段
if (size++ >= threshold)
resize(2 * table.length);
threshold = (int)(capacity * loadFactor);
阈值 = 容量 X 负载因子;容量默认为16,负载因子(loadFactor)默认是0.75; map扩容后,要重新计算阈值;当元素个数大于新的阈值时,map再自动扩容;
以默认值为例,阈值=16*0.75=12,当元素个数大于12时就要扩容;那剩下的4(如果内部形成了Entry链则大于4)个数组位置还没有放置对象就要扩容,岂不是浪费空间了? 这是时间和空间的折中考虑;loadFactor过大时,map内的数组使用率高了,内部极有可能形成Entry链,影响查找速度;loadFactor过小时,map内的数组使用率旧低,不过内部不会生成Entry链,或者生成的Entry链很短,由此提高了查找速度,不过会占用更多的内存;所以可以根据实际硬件环境和程序的运行状态来调节loadFactor; 2. 如何做resize?我们看一看resize()源码:
void resize(int newCapacity) { //传入新的容量
Entry[] oldTable = table; //引用扩容前的Entry数组
int oldCapacity = oldTable.length;
if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) { //扩容前的数组大小如果已经达到最大(2^30)了
threshold = Integer.MAX_VALUE; //修改阈值为int的最大值(2^31-1),这样以后就不会扩容了
return;
}
Entry[] newTable = new Entry[newCapacity]; //初始化一个新的Entry数组
transfer(newTable); //!!将数据转移到新的Entry数组里
table = newTable; //HashMap的table属性引用新的Entry数组
threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);//修改阈值
}
这里就是使用一个容量更大的数组来代替已有的容量小的数组;transfer()方法将原有Entry数组的元素拷贝到新的Entry数组里; 3. transfer()偷偷干了些什么? 如果把旧的Entry链放到新数组的对应位置上,简单明了,但是这样操作对吗?? 看一看transfer()源码:
void transfer(Entry[] newTable) {
Entry[] src = table; //src引用了旧的Entry数组
int newCapacity = newTable.length;
for (int j = 0; j < src.length; j++) { //遍历旧的Entry数组
Entry e = src[j]; //取得旧Entry数组的每个元素
if (e != null) {
src[j] = null;//释放旧Entry数组的对象引用(for循环后,旧的Entry数组不再引用任何对象)
do {
Entry next = e.next;
int i = indexFor(e.hash, newCapacity); //!!重新计算每个元素在数组中的位置
e.next = newTable[i]; //标记[1]
newTable[i] = e; //将元素放在数组上
e = next; //访问下一个Entry链上的元素
} while (e != null);
}
}
}
注释标记[1]处,将newTable[i]的引用赋给了e.next,也就是使用了单链表的头插入方式,同一位置上新元素总会被放在链表的头部位置;这样先放在一个索引上的元素终会被放到Entry链的尾部(如果发生了hash冲突的话); indexFor()是计算每个元素在数组中的位置,源码:
static int indexFor(int h, int length) {
return h & (length-1); //位AND计算
}
这样,在旧数组中同一条Entry链上的元素,通过重新计算索引位置后,有可能被放到了新数组的不同位置上; 例如,旧数组容量为16,对象A的hash值是4,对象B的hash值是20,对象C的hash值是36; 通过indexFor()计算后,A、B、C对应的数组索引位置分别为4,4,4; 说明这3个对象在数组的同一位置上,形成了Entry链; 旧数组扩容后容量为16*2,重新计算对象所在的位置索引,A、B、C对应的数组索引位置分别为4,20,4; B对象已经被放到别处了; 总结:resize时,HashMap使用新数组代替旧数组,对原有的元素根据hash值重新就算索引位置,重新安放所有对象;resize是耗时的操作。