jdk1.8 HashMap扩容原理详解

老子叫甜甜 提交于 2020-03-22 07:14:18

JDK1.7中,resize时,index取得时,全部采用重新hash的方式进行了。JDK1.8对这个进行了改善。

以前要确定index的时候用的是(e.hash & oldCap-1),是取模取余,而这里用到的是(e.hash & oldCap),它有两种结果,一个是0,一个是oldCap,

比如oldCap=8,hash是3,11,19,27时,(e.hash & oldCap)的结果是0,8,0,8,这样3,19组成新的链表,index为3;而11,27组成新的链表,新分配的index为3+8;

JDK1.7中重写hash是(e.hash & newCap-1),也就是3,11,19,27对16取余,也是3,11,3,11,和上面的结果一样,但是index为3的链表是19,3,index为3+8的链表是

27,11,也就是说1.7中经过resize后数据的顺序变成了倒叙,而1.8没有改变顺序。

 

原理:

 

我们使用的是2次幂的扩展(指长度扩为原来2倍),所以,元素的位置要么是在原位置,要么是在原位置再移动2次幂的位置。看下图可以明白这句话的意思,n为table的长度,图(a)表示扩容前的key1和key2两种key确定索引位置的示例,图(b)表示扩容后key1和key2两种key确定索引位置的示例,其中hash1是key1对应的哈希与高位运算结果。

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:

因此,我们在扩充HashMap的时候,不需要像JDK1.7的实现那样重新计算hash,只需要看看原来的hash值新增的那个bit是1还是0就好了,是0的话索引没变,是1的话索引变成“原索引+oldCap”,可以看看下图为16扩充为32的resize示意图:

这个设计确实非常的巧妙,既省去了重新计算hash值的时间,而且同时,由于新增的1bit是0还是1可以认为是随机的,因此resize的过程,均匀的把之前的冲突的节点分散到新的bucket了。这一块就是JDK1.8新增的优化点。有一点注意区别,JDK1.7中rehash的时候,旧链表迁移新链表的时候,如果在新表的数组索引位置相同,则链表元素会倒置,但是从上图可以看出,JDK1.8不会倒置。

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