Java源码解析HashMap的resize函数

时间:2021-05-19

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

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; Node<K,V> 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。

总结

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