Java 1.8中HashMap的resize()方法扩容部分的理解

首先可以看这篇文章,对扩容前面部分进行了解:Java 8系列之重新认识HashMap

没有别的说的,程序员直接看代码。

红黑树比较麻烦,直接删除了。

// 扩容兼初始化
	final Node<K, V>[] resize() {
		Node<K, V>[] oldTab = table;
		int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;// 数组长度
		int oldThr = threshold;// 临界值
		int newCap, newThr = 0;
		if (oldCap > 0) {
			// 扩容
			if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
				// 原数组长度大于最大容量(1073741824) 则将threshold设为Integer.MAX_VALUE=2147483647
				// 接近MAXIMUM_CAPACITY的两倍
				threshold = Integer.MAX_VALUE;
				return oldTab;
			} else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY && oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY) {
				// 新数组长度 是原来的2倍,
				// 临界值也扩大为原来2倍
				newThr = oldThr << 1;
			}
		} else if (oldThr > 0) {
			// 如果原来的thredshold大于0则将容量设为原来的thredshold
			// 在第一次带参数初始化时候会有这种情况
			newCap = oldThr;
		} else {
			// 在默认无参数初始化会有这种情况
			newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;// 16
			newThr = (int) (DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);// 0.75*16=12
		}
		if (newThr == 0) {
			// 如果新 的容量 ==0
			float ft = (float) newCap * loadFactor;// loadFactor 哈希加载因子 默认0.75,可在初始化时传入,16*0.75=12 可以放12个键值对
			newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float) MAXIMUM_CAPACITY ? (int) ft : Integer.MAX_VALUE);
		}
		threshold = newThr;// 将临界值设置为新临界值
		@SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
		// 扩容
		Node<K, V>[] newTab = (Node<K, V>[]) new Node[newCap];
		table = newTab;
		// 如果原来的table有数据,则将数据复制到新的table中
		if (oldTab != null) {
			// 根据容量进行循环整个数组,将非空元素进行复制
			for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
				Node<K, V> e;
				// 获取数组的第j个元素
				if ((e = oldTab[j]) != null) {
					oldTab[j] = null;
					// 如果链表只有一个,则进行直接赋值
					if (e.next == null)
						// e.hash & (newCap - 1) 确定元素存放位置
						newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
					//  此处省略红黑树
					else {
						// 进行链表复制
						// 方法比较特殊: 它并没有重新计算元素在数组中的位置
						// 而是采用了 原始位置加原数组长度的方法计算得到位置
						Node<K, V> loHead = null, loTail = null;
						Node<K, V> hiHead = null, hiTail = null;
						Node<K, V> next;
						do {
							/*********************************************/
							/**
							 * 注: e本身就是一个链表的节点,它有 自身的值和next(链表的值),但是因为next值对节点扩容没有帮助,
							 * 所有在下面讨论中,我近似认为 e是一个只有自身值,而没有next值的元素。
							 */
							/*********************************************/
							next = e.next;
							// 注意:不是(e.hash & (oldCap-1));而是(e.hash & oldCap)

							// (e.hash & oldCap) 得到的是 元素的在数组中的位置是否需要移动,示例如下
							// 示例1:
							// e.hash=10 0000 1010
							// oldCap=16 0001 0000
							//	 &   =0	 0000 0000       比较高位的第一位 0
							//结论:元素位置在扩容后数组中的位置没有发生改变
							
							// 示例2:
							// e.hash=17 0001 0001
							// oldCap=16 0001 0000
							//	 &   =1	 0001 0000      比较高位的第一位   1
							//结论:元素位置在扩容后数组中的位置发生了改变,新的下标位置是原下标位置+原数组长度
							
							// (e.hash & (oldCap-1)) 得到的是下标位置,示例如下
							//   e.hash=10 0000 1010
							// oldCap-1=15 0000 1111
							//      &  =10 0000 1010
								
							//   e.hash=17 0001 0001
							// oldCap-1=15 0000 1111
							//      &  =1  0000 0001
							
							//新下标位置
							//   e.hash=17 0001 0001
							// newCap-1=31 0001 1111    newCap=32
							//      &  =17 0001 0001    1+oldCap = 1+16
							
							//元素在重新计算hash之后,因为n变为2倍,那么n-1的mask范围在高位多1bit(红色),因此新的index就会发生这样的变化:
							//参考博文:[Java8的HashMap详解](https://blog.csdn.net/login_sonata/article/details/76598675)  
							// 0000 0001->0001 0001

							if ((e.hash & oldCap) == 0) {
								// 如果原元素位置没有发生变化
								if (loTail == null)
									loHead = e;// 确定首元素
								// 第一次进入时	  e   -> aa  ; loHead-> aa
								else
									loTail.next = e;
								//第二次进入时		loTail-> aa  ;    e  -> bb ;  loTail.next -> bb;而loHead和loTail是指向同一块内存的,所以loHead.next 地址为 bb  
								//第三次进入时		loTail-> bb  ;    e  -> cc ;  loTail.next 地址为 cc;loHead.next.next = cc
								loTail = e;
								// 第一次进入时   	  e   -> aa  ; loTail-> aa loTail指向了和  loHead相同的内存空间
								// 第二次进入时               e   -> bb  ; loTail-> bb loTail指向了和  loTail.next(loHead.next)相同的内存空间   loTail=loTail.next
								// 第三次进入时               e   -> cc  ; loTail-> cc loTail指向了和  loTail.next(loHead.next.next)相同的内存
							} else {
								//与上面同理
								
								if (hiTail == null)
									hiHead = e;
								else
									hiTail.next = e;
								hiTail = e;
							}
						} while ((e = next) != null);//这一块就是 旧链表迁移新链表
						//总结:1.8中 旧链表迁移新链表    链表元素相对位置没有变化; 实际是对对象的内存地址进行操作 
						//在1.7中  旧链表迁移新链表        如果在新表的数组索引位置相同,则链表元素会倒置
						if (loTail != null) {
							loTail.next = null;// 将链表的尾节点 的next 设置为空
							newTab[j] = loHead;
						}
						if (hiTail != null) {
							hiTail.next = null;// 将链表的尾节点 的next 设置为空
							newTab[j + oldCap] = hiHead;
						}
					}
				}
			}
		}
		return newTab;
	}

扩容中在新数组中存放元素的流程图解:

注: e本身就是一个链表的节点,它有 自身的值和next(链表的值),但是因为next值对节点扩容没有帮助,所有在下面讨论中,我近似认为 e是一个只有自身值,而没有next值的元素。

    在每次扩容前,e的next值有专门的next变量接收(next = e.next)

《Java 1.8中HashMap的resize()方法扩容部分的理解》
注:图中aa,bb,cc 代指元素在存储的地址

文中如有问题,可以在反馈告诉我。

    原文作者:2.725
    原文地址: https://blog.csdn.net/u013494765/article/details/77837338
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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