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【摘要】 HashMap的扩容机制
hashMap扩容:
扩容就是重新计算容量，向hashMap不停的添加元素，当hashMap无法装载新的元素，对象将需要扩大数组容量，以便装入更多的元素。
haspMap扩容跟数据迁移具有很大的关联，我们先用图解的方式来说明数据迁移.
进行扩容前先介绍一些hahMap源码的变量
Node<K,V> loHead = null, lo…

HashMap的扩容机制

hashMap扩容:

扩容就是重新计算容量，向hashMap不停的添加元素，当hashMap无法装载新的元素，对象将需要扩大数组容量，以便装入更多的元素。

haspMap扩容跟数据迁移具有很大的关联，我们先用图解的方式来说明数据迁移.

进行扩容前先介绍一些hahMap源码的变量

Node<K,V> loHead = null,  loTail = null;   //低位链表的头尾结点
Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null; //高位链表的头尾结点
Node<K,V> next;  //next指针 指向下一个元素

  
 
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迁移前: 这里将其设置为长度为 8，扩容临界点 8 * 0.75 = 6 主要是为了画图（hashMap默认容量是16）
以下讲解都是基于数组容量为 8 讲解的，流程都是一样的.
在这里插入图片描述

从图可知，发生了扩容并且是2的次方，并且 A，B,C两元素新的位置刚好是原数组位置的索引位置，D,E，F刚好在原数组位置索引 + 8 即原数组位置索引+数组容量。是不是真的是这样呢？？，这时需要看源码分析一波

流程讲解

刚开始进行第一次扩容的时候，得到A的index索引为4，put进数组中，hashMap先会将A的hash进行 & oldCap（8）运算，判断是否 ==0，如果为true,则代表为低位链表，这里涉及到二进制运算，比如A的index =4 (二进制 = 0000 0100) oldCap = 8(二进制=0000 1000) &运算之后 =0，后4位为低位，当然hash肯定不是8个bit位，hashCode得到索引值为int类型，一个int类型占4个字节，一个字节占8个bit位，所以hash二进制所占bit为 32，后4位为低位，高位远远多于低位，所以这也是put操作的时候需要将高位参与进来，减少hasp冲突。（这是put流程，put详情操作请看我另一篇博客）

言归正传，当A进行判断后,会将 loHead和loTail赋值给A，此时链表只有A元素，当循环到第二次迁移后，也就是将B元素进行迁移 B进行 &运算之后，同样为true，所以加入低位链表，而此时链表中有A元素，所以讲A链表的尾结点.next指向B元素即可，同理C也是一样，添加到B尾结点下面，直到添加完所有元素，当添加D元素时，因为D元素的hash为12, 进行 & 运算时为false ，则代表添加到高位链表，此时 hiHead和 hiTail指向D 之后流程都是一样的。当结束循环之后，低位链表的元素将会以原数组下标索引添加到新数组中，但是高位链表的元素会将原数组的下标索引 + oldCap添加到新数组，并且低位高位都会讲原先的数组设置为null ,方便gc

源码实例

final Node<K,V>[] resize() { Node<K,V>[] oldTab = table; int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;  //数组容量（旧） int oldThr = threshold; //扩容临界点(旧) int newCap, newThr = 0; //数组容量（新）、扩容临界点(新) if (oldCap > 0) { //如果旧容量大于等于了最大的容量 2^30 if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) { //将临界值设置为Integer.MAX_VALUE threshold = Integer.MAX_VALUE; return oldTab; } //扩容2倍 else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY && oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY) newThr = oldThr << 1; // 新阈值设置2倍 } else if (oldThr > 0) // HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)调用 newCap = oldThr; else { // 第一次put操作的时候，因为jdk1.8hashMap先添加元素再扩容 //构造函数将jdk1.7的扩容移动到这 newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY; //默认容量 16 //临界值 16 *0.75 =12 newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY); } if (newThr == 0) {//如果新阈值为0，根据负载因子设置新阈值 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) {如果旧的数组中有数据，循环 Node<K,V> e; if ((e = oldTab[j]) != null) { oldTab[j] = null; //gc处理 if (e.next == null) newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e; //只有一个节点，赋值，返回 else if (e instanceof TreeNode) //判断是否为红黑树结点 ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap); else { // preserve order Node<K,V> loHead = null, loTail = null; //低位链表 Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;  //高位链表 Node<K,V> next; do { next = e.next; //指向下个元素结点，做为while循环的条件 if ((e.hash & oldCap) == 0) { //判断是否为低位链表 if (loTail == null)  //链表没有元素，则将该元素作为头结点 loHead = e; else loTail.next = e; //加在链表的下方 loTail = e; } else { {//不为0，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） if (hiTail == null) hiHead = e; else hiTail.next = e; hiTail = e; } } while ((e = next) != null); //遍历完成后，进行数据迁移 if (loTail != null) { //链表最后 loTail.next = null; //将元素原位置迁移到新数组中，位置一样 newTab[j] = loHead; } if (hiTail != null) { hiTail.next = null; //高位链表迁移 + 旧数组容量 newTab[j + oldCap] = hiHead; } } } } } //返回新数组 return newTab; }

  
 
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总结（扩容与迁移）：
1、扩容就是将旧表的数据迁移到新表
2、迁移过去的值需要重新计算hashCode，也就是他的存储位置
3、关于位置可以这样理解：比如旧表的长度8、新表长度16
旧表位置4有6个数据，假如前三个hashCode是一样的，后面的三个hashCode是一样的迁移的时候；就需要计算这6个值的存储位置
4、如何计算位置？采用低位链表和高位链表；如果位置4下面的数据e.hash & oldCap等于0，那么它对应的就是低位链表，也就是数据位置不变,e.hash & oldCap不等于0呢?就要重写计算他的位置也就是j + oldCap（4+8）；这个12，就是高位链表位置（新数组12位置）

文章来源: blog.csdn.net，作者：飞奔的小胡，版权归原作者所有，如需转载，请联系作者。

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