Java源码解析HashMap的resize函数

时间:2022-08-26 21:27:49

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。

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/**
 * 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

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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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