Java源码解析HashMap的resize函数

HashMap的resize函数，用于对HashMap初始化或者扩容。

首先看一下该函数的注释，如下图。从注释中可以看到，该函数的作用是初始化或者使table的size翻倍。如果table是null，那么就申请空间进行初始化。否则，因为我们在使用2的指数的扩张，在原来table的每个位置的元素，在新的table中，他们要么待在原来的位置，要么移动2的指数的偏移。从这里可以看出，扩容前table每个位置上如果有多个元素，元素之间组成链表时，在扩容后，该链表中的元素，有一部分会待在原地，剩下的元素会往后移动2的指数的偏移。

    /**
     * Initializes or doubles table size.  If null, allocates in
     * accord with initial capacity target held in field threshold.
     * Otherwise, because we are using power-of-two expansion, the
     * elements from each bin must either stay at same index, or move
     * with a power of two offset in the new table.
     *
     * @return the table
     */

接下来看一下resize的代码，如下图。

    final Node[] resize() {
        Node[] 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[] newTab = (Node[])new Node[newCap];
        table = newTab;
        if (oldTab != null) {
            for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                Node 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)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                    else { // preserve order
                        Node loHead = null, loTail = null;
                        Node hiHead = null, hiTail = null;
                        Node next;
                        do {
                            next = e.next;
                            if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                                if (loTail == null)
                                    loHead = e;
                                else
                                    loTail.next = e;
                                loTail = e;
                            }
                            else {
                                if (hiTail == null)
                                    hiHead = e;
                                else
                                    hiTail.next = e;
                                hiTail = e;
                            }
                        } while ((e = next) != null);
                        if (loTail != null) {
                            loTail.next = null;
                            newTab[j] = loHead;
                        }
                        if (hiTail != null) {
                            hiTail.next = null;
                            newTab[j + oldCap] = hiHead;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return newTab;
    }

扩容的过程分为两部分，第一部分是对threshold和table的初始化或者重新计算，第二部分是对HashMap中的元素进行重新放置。初始化的过程比较简单，基本就是使用默认值，初始化HashMap的各个成员变量。重新计算时，是会申请一个2倍大小的Node数组，用作的新的HashMap的存储空间。

之后的过程是，对原来HashMap中的每一个位置进行遍历，把该位置上的各个元素重新放置到新的table中。所以在循环的过程中，会定义loHead，loTail，hiHead，hiTail，分别表示留着原地的链表的头和尾，移动到更高位置的链表的头和尾。这里需要注意一点，在jdk1.8中，扩容后链表中元素的顺序和扩容前链表中元素的位置，是相同的，并不会像jdk1.7那样会发生逆序。