為什麽阿裏巴巴修正了 HashMap 關於 1024 個元素擴容的次數?

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引言

最近在翻看【阿裏巴巴開發手冊-嵩山版】時，發現其修正了關於HashMap關於1024個元素擴容的次數 在先前的版本泰山版我們可以看到以下描述：

而嵩山版則可以看到：

同時我們也可在嵩山版的版本歷史中看到對以上變化的描述：

並且我在官網文件中也同樣發現了采訪視訊對這一變化，主持人對孤盡老師提出了以下疑問：

主持人：

有同學問，嵩山版修正了HashMap關於1024個元素擴容的次數？那麽這個泰山版中是七次擴容，我感覺是正確的，為什麽現在進行了修改？

孤盡老師：

「

大家可以看到嵩山版描述都改了，就沒有講「擴容」，講叫「resize」的次數。因為resize的這個次數的話，我們在調resize的時候，就put，如果你new了一個HashMap它並不會給你分配空間，第一次put的時候，它才會給你分配空間。所以就是說我們在第一次put的時候，也會調resize。但是很多同學就會爭議，說這個算不算擴容？那其實就是說我們在這個點上，其實為了，因為電腦我們大家都是搞電腦的，都希望用沒有「二義性」的語言來表示。所以在嵩山版本裏面進行了修改，然後我們改成了resize的方式來說明這到底是它的容量是如何變化的。因為擴容這個詞的話，大家的理解是不一樣的。這也是我們有一次大概在業界我們有一個打卡就是一個打卡測試題，這個題裏面我們有一個選項。當時選的同學是兩種答案，但是這兩種答案都是有自己的道理。所以我們也是借鑒了這個看法，然後在這個嵩山版裏面也寫的更加明確了。就是叫resize的次數，不叫擴容的次數。

以下是文件下載連結和采訪視訊地址。

我們可以從孤盡老師的回答中提煉出主要發生的變化是：

那麽我們先來看一下第一次put的時候呼叫resize這個操作是什麽？

第一次put呼叫resize()

前面孤盡老師的回答中也強調了這個put()方法呼叫resize()方法是存在一個條件的：

「

如果你new了一個HashMap它並不會給你分配空間。同時文件中也寫了由於沒有設定容量初始大小。

「

除了這個條件其實還有一個額外的條件，就是這是在JDK1.8之後HashMap才會有的操作。

要理解這句話我們首先要看下HashMap的源碼，看下它的構造器方法。

存在四個構造方法

//參數：初始容量，負載因子
publicHashMap(int initialCapacity, float loadFactor){ }
//參數：初始容量。呼叫上一個建構函式，預設的負載因子（0.75）
publicHashMap(int initialCapacity){ this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR); }
//參數：無參構造器。建立的HashMap具有預設的負載因子（0.75）
publicHashMap(){ this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted }
//參數：使用與指定Map相同的對映構造一個新的HashMap。建立的HashMap具有預設的負載因子（0.75）和足夠在指定Map中保存對映的初始容量。
publicHashMap(Map<? extends K, ? extends V> m){
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
putMapEntries(m, false);
}



也就是說當我們使用一個無參構造器建立HashMap的時候

Map<String,String> map = new HashMap<>();


呼叫的就是上述構造方法的第三個方法，只會設定預設的負載因子為0.75。就沒有其他操作了。。

而當我們對這個HashMap進行put()操作的時候

Map<String,String> map = new HashMap<>();
map.put("first","firstValue");


我們看一下源碼，進行了什麽操作？

public V put(K key, V value){
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
/**
* Implements Map.put and related methods.
*
* @param hash hash for key
* @param key the key
* @param value the value to put
* @param onlyIfAbsent if true, don't change existing value
* @param evict if false, the table is in creation mode.
* @return previous value, or null if none
*/
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;
elseif (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
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)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
returnnull;
}

其實呼叫的是內部的putVal()方法。同時我們也可看見我們前面的構造器方法中除了設定了負載因子，就沒有其他操作了，所以是符合 if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0) ，大家也可debug斷點打在這進行驗證。所以就會執行下面的程式碼 n = (tab = resize()).length; 呼叫了一次resize()，同時對n進行了賦值操作。

那麽我們透過源碼的確發現了，在JDK1.8中由於沒有設定HashMap容量初始大小，在第一次進行put()操作的時候，HashMap會呼叫一次resize()方法初始化容量為16。（resize的源碼也不是本篇文章的重點，所以我這邊會直接提供結論,並且再次強調一下JDK1.7是會初始化容量為16的，而不是在是第一次進行put()操作時初始化容量。

呼叫resize()的次數

在嵩山版中修訂了HashMap關於1024個元素擴容的次數修改為：resize()方法總共會呼叫 8 次。

那麽我們來看一下到底是哪8次？

再次重申一下本篇文章主要是講嵩山版對這個擴容次數的修改，涉及相關的源碼已在Java不得不知道的八股文之哈希表 中寫過，為了避免重復啰嗦，有水文之嫌，所以本文不會再次分析會直接給出對應的結論為已知條件進行分析。如想知道更多細節和版本差異，請移步之前的文章：

「

https://juejin.cn/post/7168631540518223903

以下是我們可以從源碼中得出的結論：

基於以上已知的結論，那麽我們就能很容易的知道，在JDK1.8中沒有給HashMap初始化容量時，儲存1024個元素呼叫resize()的次數和時機了。（預設閾值為0.75）

所以在第7次進行resize()後，HashMap的capacity為1024了，但是當我們存放第768個元素時， size>=threshold 就會進行第8次擴容，此時才能真正的存放下1024個元素。

所以在JDK1.8中沒有給HashMap初始化容量時，儲存1024個元素，會呼叫resize()8次。

「

其實resize()操作也是十分消耗效能的，我們儲存1024個元素的時候沒有設定初始值就會呼叫8次。如果我們給其設定了2048容量，那麽我們可以避免了。所以阿裏巴巴同時建議我們給HashMap初始化時給定容量。

總結

此番修正主要是每個人對「擴容」定義存在了分歧，在JDK1.8中如果沒有給HashMap設定初始容量，那麽在第一次put()操作的時候會進行resize()。而有的人認為這算一次擴容，有的人認為這不是一次擴容，這只是HashMap容量的初始化。

所以儲存1024的元素時：

孤盡老師說對此分歧，希望用沒有「二義性」的語言來表示，所以「擴容次數」修正為「resize次數」。

來源｜juejin.cn/post/7302724955699789863

END

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