这么回答面试官之--HashMap扩容机制

HashMap扩容时,可以分为三种情况:
1. 如果hashMap不是第一次进行扩容的时候,如果现在的容量已经达到了规定的最大值,则直接返回当前容量的大小,并将threshold设为最大整数值。否则将新容量扩大一倍,扩大后,新容量小于规定的最大值时,阈值(threshold)扩大一倍。
2. 如果构建hashMap的时候指定了初始容量,则将当前容量扩容到threshold(【通过tableSizeFor()计算得到的一个2的n次方的值【将传入的数改为2进制表示,把最高位后面都变成0,得到的才是真正的设定的初始容量,然后在延迟初始化的时候将该threshold的值赋值给了hashmap的容量】)的大小。
3. 如果采用无参构造函数构建的hashMap,就将hashMap的容量设定为默认初始容量大小16,threshold的值设置为默认容量大小和默认装载因子的乘积,也即12(16 * 0.75 = 12)
扩容之后,还需对hashMap中的元素位置加以调整。
如果在旧数组中,当前节点后面没有元素(也就是桶内只有一个元素,没有发生冲突),就对2取模(e.hash & (newCap - 1)),得到新的位置,放入即可。
如果是红黑树节点,则拆分红黑树,必要时退化为链表(其实就是红黑树的节点<= UNTREEIFY_THRESHOLD=6的时候)
如果是链表,则通过元素的hash值和旧容量的与操作得到的0还是1,如果是0,表明索引没变,放入到新数组相同的位置上,如果是1,表明索引变了,在新数组中的位置恰好是旧数组的位置加上旧数组的容量大小。

扩容源码如下:

final Node[] resize() {
        Node[] oldTab = table;
        int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
        int oldThr = threshold;
        int newCap, newThr = 0;

        // 数组内之前存在元素的情况
        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
        }
        
        // 延迟初始化时候的扩容,且通过带参构造函数构建的HashMap
        else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
            newCap = oldThr;
        
        // 通过无参构造函数构建的HashMap
        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;

        // 扩容后的位置调整
        @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;
                    // 旧数组中,在e后面没有元素的情况
                    if (e.next == null)
                        newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                    // 红黑树的情况
                    else if (e instanceof TreeNode)
                        ((TreeNode)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                    // 链表的情况
                    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;
}

 

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