深入了解JDK1.7版本HashMap的擴容機制

一、什麼時候擴容：

網上總結的會有很多，但大多都總結的不夠完整或者不夠準确。大多數可能值說了滿足我下面條件一的情況。

擴容必須滿足兩個條件：

1、 存放新值的時候目前已有元素的個數必須大于等于門檻值

2、 存放新值的時候目前存放資料發生hash碰撞（目前key計算的hash值換算出來的數組下标位置已經存在值）

二、下面我們看源碼，如下：

首先是put()方法

public V put(K key, V value) {
　　　　//判斷目前Hashmap(底層是Entry數組)是否存值（是否為空數組）
　　　　if (table == EMPTY_TABLE) {
　　　　　　inflateTable(threshold);//如果為空，則初始化
　　　　}
　　　　
　　　　//判斷key是否為空
　　　　if (key == null)
　　　　　　return putForNullKey(value);//hashmap允許key為空
　　　　
　　　　//計算目前key的哈希值　　　　
　　　　int hash = hash(key);
　　　　//通過哈希值和目前資料長度，算出目前key值對應在數組中的存放位置
　　　　int i = indexFor(hash, table.length);
　　　　for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
　　　　　　Object k;
　　　　　　//如果計算的哈希位置有值（及hash沖突），且key值一樣，則覆寫原值value，并傳回原值value
　　　　　　if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
　　　　　　　　V oldValue = e.value;
　　　　　　　　e.value = value;
　　　　　　　　e.recordAccess(this);
　　　　　　　　return oldValue;
　　　　　　}
　　　　}
 
　　　　modCount++;
　　　　//存放值的具體方法
　　　　addEntry(hash, key, value, i);
　　　　return null;
　　}
           

在put()方法中有調用addEntry()方法，這個方法裡面是具體的存值，在存值之前還有判斷是否需要擴容

void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
　　　　//1、判斷目前個數是否大于等于門檻值
　　　　//2、目前存放是否發生哈希碰撞
　　　　//如果上面兩個條件否發生，那麼就擴容
　　　　if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) {
　　　　　　//擴容，并且把原來數組中的元素重新放到新數組中
　　　　　　resize(2 * table.length);
　　　　　　hash = (null != key) ? hash(key) : 0;
　　　　　　bucketIndex = indexFor(hash, table.length);
　　　　}
 
　　　　createEntry(hash, key, value, bucketIndex);
　　}
           

如果需要擴容，調用擴容的方法resize()

void resize(int newCapacity) {
　　　　Entry[] oldTable = table;
　　　　int oldCapacity = oldTable.length;
　　　　//判斷是否有超出擴容的最大值，如果達到最大值則不進行擴容操作
　　　　if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
　　　　　　threshold = Integer.MAX_VALUE;
　　　　　　return;
　　　　}
 
　　　　Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];
　　　　// transfer()方法把原數組中的值放到新數組中
　　　　transfer(newTable, initHashSeedAsNeeded(newCapacity));
　　　　//設定hashmap擴容後為新的數組引用
　　　　table = newTable;
　　　　//設定hashmap擴容新的門檻值
　　　　threshold = (int)Math.min(newCapacity * loadFactor, MAXIMUM_CAPACITY + 1);
　　}
 

transfer()在實際擴容時候把原來數組中的元素放入新的數組中

void transfer(Entry[] newTable, boolean rehash) {
　　　　int newCapacity = newTable.length;
　　　　for (Entry<K,V> e : table) {
　　　　　　while(null != e) {
　　　　　　　　Entry<K,V> next = e.next;
　　　　　　　　if (rehash) {
　　　　　　　　　　e.hash = null == e.key ? 0 : hash(e.key);
　　　　　　　　}
　　　　　　　　//通過key值的hash值和新數組的大小算出在目前數組中的存放位置
　　　　　　　　int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
　　　　　　　　e.next = newTable[i];
　　　　　　　　newTable[i] = e;
　　　　　　　　e = next;
　　　　　　}
　　　　}
　　}
           

三、總結：

Hashmap的擴容需要滿足兩個條件：目前資料存儲的數量（即size()）大小必須大于等于門檻值；目前加入的資料是否發生了hash沖突。

因為上面這兩個條件，是以存在下面這些情況

（1）、就是hashmap在存值的時候（預設大小為16，負載因子0.75，門檻值12），可能達到最後存滿16個值的時候，再存入第17個值才會發生擴容現象，因為前16個值，每個值在底層數組中分别占據一個位置，并沒有發生hash碰撞。

（2）、當然也有可能存儲更多值（超多16個值，最多可以存26個值）都還沒有擴容。原理：前11個值全部hash碰撞，存到數組的同一個位置（這時元素個數小于門檻值12，不會擴容），後面所有存入的15個值全部分散到數組剩下的15個位置（這時元素個數大于等于門檻值，但是每次存入的元素并沒有發生hash碰撞，是以不會擴容），前面11+15=26，是以在存入第27個值的時候才同時滿足上面兩個條件，這時候才會發生擴容現象。

注：jdk版本1.7