java源码分析(3)-hashMap何时扩容？

• put方法

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
               boolean evict) {
    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
        n = (tab = resize()).length;
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
    else {
        Node<K,V> e; K k;
        if (p.hash == hash &&
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            e = p;
            // 如果当前bucket是红黑树，插入红黑树中
        else if (p instanceof TreeNode)
            e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
        else {
            // 在这里之前，p是bucket的第一个node
            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                // 如果p.next为null，说明到了拉链的最后一个node，赋值即可
                if ((e = p.next) == null) {
                    p.next = newNode(hash, key, value, null);
                    // 如果，一个桶中元素数目大于TREEIFY_THRESHOLD，该值是8
                    // 转为红黑树
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                        treeifyBin(tab, hash);
                    break;
                }
                // 如果出现，当前节点的key冲突了，退出
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    break;
                p = e;
            }
        }
        if (e != null) { // existing mapping for key
            V oldValue = e.value;
            if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                e.value = value;
            afterNodeAccess(e);
            return oldValue;
        }
    }
    ++modCount;
    if (++size > threshold)
        // 如果总容量大于阈值，扩容
        resize();
    afterNodeInsertion(evict);
    return null;
}

• treeifyBin

final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {
    int n, index; Node<K,V> e;
     // 如果tab长度小于MIN_TREEIFY_CAPACITY（64）,先不转换为红黑树，先判断是否需要扩容
    if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
        resize();
    else if ((e = tab[index = (n - 1) & hash]) != null) {
        TreeNode<K,V> hd = null, tl = null;
        do {
            TreeNode<K,V> p = replacementTreeNode(e, null);
            if (tl == null)
                hd = p;
            else {
                p.prev = tl;
                tl.next = p;
            }
            tl = p;
        } while ((e = e.next) != null);
        if ((tab[index] = hd) != null)
            hd.treeify(tab);
    }
}

• resize方法

final Node<K,V>[] resize() {
    Node<K,V>[] oldTab = table;
    int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
    int oldThr = threshold;
    int newCap, newThr = 0;
    // oldCap > 0 意味着 table已经初始化过了
    if (oldCap > 0) {
        // 容量过大，不进行扩容
        if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
            threshold = Integer.MAX_VALUE;
            return oldTab;
        }
        // newCap 设置为旧容量的两倍
        // 设置newThr = oldThr << 1 ，新阈值为旧阈值两倍
        else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                 oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
            newThr = oldThr << 1; // double threshold
    }
    // oldCap为table原本的长度。
    // 以下时oldCap==0的情况，说明hashMap容量还是空的
    else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
        // 如果threshold不为0，容量设置为threshold。
        // 在创建HashMap时，如果设置容量大小，就会给这threshold赋初始值
        newCap = oldThr;
    else {           
        // 如果threshold为0，说明创建hashMap时没有设置初始值
        // 容量设置为默认大小,默认大小为16
        // 阈值为默认容量大小*默认负载因素
        newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
        newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
    }
    // newThr依旧为0，通过自定义的负载因素localFactor设置阈值，localFactor在构造hashMap时可以设置
    if (newThr == 0) {
        float ft = (float)newCap * loadFactor;
        newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                  (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
    }
    threshold = newThr;
    
    
    // 扩容成newCap大小
    
    @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
    // 设置新的table
    Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
    table = newTab;
    if (oldTab != null) {
        // 遍历所有key-value，搬到newTable
        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
                    // 在newTab中和在oldTab中桶下标相同
                    Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
                    // 在newTab中和在oldTab中桶下标不同
                    Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
                    Node<K,V> next;
                    do {
                        next = e.next;
                        // e.hash & oldCap == 0 意味着
                        // e.hash & (oldCap - 1) == e.hash & (newCap - 1)
                        // 
                        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;
}

结论

• 当hashMap中key-value数目大于threshold时，进行扩容
• 新容量是旧容量的两倍
• 阈值threshold每次都会翻倍，threshold的默认值是初始容量 乘 localFactor,
• localFactor默认值是0.75，也可以在创建hashMap时设置
• 如果当前桶中的node数目大于8，会判断是否要转换为红黑树，如果容量大小大于MIN_TREEIFY_CAPACITY（64）才考虑转换