【Java容器源码】HashMap（三）扩容源码分析

素颜马尾好姑娘i 2022-10-31 00:49 215阅读 0赞

> HashMap 系列：
> 
>  *  [【Java容器源码】HashMap（一）底层结构分析][Java_HashMap]
>  *  [【Java容器源码】HashMap（二）添加元素及树化源码分析][Java_HashMap 1]
>  *  [【Java容器源码】HashMap（三）扩容源码分析][Java_HashMap 2]
>  *  [【Java容器源码】HashMap（四）获取 value 及迭代器源码分析][Java_HashMap 2]
>  *  [【Java容器源码】HashMap（五）源码分析&死锁问题（JDK7）][Java_HashMap_JDK7]
>  *  [【Java容器源码】关于HashMap的几个问题][Java_HashMap 3]

resize() 有两个模式，1.初始化数组，2.扩容。

整体氛围两大步骤：

1）计算新数组大小，然后创建新数组

*  初始化
    
     *  指定容量构造，newCap=threshold
     *  未指定容量构造，newCap=16
 *  扩容：newCap=oldCap \* 2

2） 执行扩容策略：逐个遍历所有槽点，根据具体情况进行迁移

*  情况一：当前槽点只有一个node，直接重新分配到新数组即可newTab\[e.hash & (newCap - 1)\]
 *  情况二：当前槽点下是红黑树
 *  情况三：当前槽点下是链表：因为链表中所有node的hash和key相同，而现在数组扩容了两倍，所以现在的想法是将当前链等分成两部分
    
    1.  怎么等分成两部分？分成high链与low链，两链关系可近似理解为单双数节点
    2.  怎么实现？hiHead、loHead 用来标识高低链，hiTail、loTail 用来尾插新节点
    3.  两链放在新数组哪里？：low 链置于newTab\[ j \]，high 链置于newTab\[ j + oldCap \]（ j 表示在原来数组位置）

final Node<K,V>[] resize() {
        
            Node<K,V>[] oldTab = table;
            int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
            // threshod > 0 有两种情况
            // 1.指定容量的初始化值，此时 oldCap = 0
            // 2.扩容阈值，此时 oldCap != 0
            int oldThr = threshold;
            int newCap, newThr = 0;
        	// 模式一：oldCap>0表示要扩容
            if (oldCap > 0) {
        
                // 当老数组容量已达最大值时无法再扩容
                if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
        
                    threshold = Integer.MAX_VALUE;
                    return oldTab;
                }
                // Cap * 2 ， Thr * 2
                else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                         oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                    newThr = oldThr << 1; // double threshold
            }
        	// 模式二：初始化，且已指定初始化容量
            else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
                newCap = oldThr;
        	// 模式三：初始化，未指定初始化容量
            else {
                       
                // 以默认初始化容量16进行初始化
                newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
                // 16 * 0.75 = 12
                newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
            }
        	// 用指定容量初始化后，更新其扩容阈值
            if (newThr == 0) {
        
                float ft = (float)newCap * loadFactor;
                newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                          (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
            }
            // 更新扩容阈值 
            threshold = newThr;
            @SuppressWarnings({
        "rawtypes","unchecked"})
        	// 执行初始化，建立新数组
            Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
        	// 将新数组附给table
            table = newTab;
        	
        	//-------------------------------扩容策略-----------------------------------------------
        	// 若是执行的初始化，old=null，就不用走这里的扩容策略了，而是直接返回赋值去了
            if (oldTab != null) {
        
                // 遍历原数组
                for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
        
                    Node<K,V> e;
                    // 当原数组的当前槽点有值时,将其赋给e
                    if ((e = oldTab[j]) != null) {
        
                        // 释放原数组当前节点内存，帮助GC
                        oldTab[j] = null;
                        // 情况一：若当前槽点只有一个值，直接找到新数组相应位置并赋值
                        if (e.next == null)
                            newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                        // 情况二：若当前节点下是红黑树
                        else if (e instanceof TreeNode)
                            ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                        // 情况三：当前节点下是链表
                        else {
         // preserve order
                            // 将该链表分成两条链，low低位链 和 high高位链
                            // Head标识链头，Tail用来连接
                            Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
                            Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
                            Node<K,V> next;
                            // do while((e = next) != null)
                            do {
        
                                next = e.next;
                                // 低位链连接
                                if ((e.hash & oldCap) == 0) {
        
                                    if (loTail == null)
                                        loHead = e;
                                    else
                                        loTail.next = e;
                                    loTail = e;
                                }
                                // 高位链连接
                                else {
        
                                    if (hiTail == null)
                                        hiHead = e;
                                    else
                                        hiTail.next = e;
                                    hiTail = e;
                                }
                            } while ((e = next) != null);
                            // 将低位链放置于老链同一下标
                            // eg.原来当前节点位于oldTab[2],则现在低位链还置于newTab[2]
                            if (loTail != null) {
        
                                loTail.next = null;
                                newTab[j] = loHead;
                            }
                            // 将高位链放置于老链下标+oldCap
                            // eg.原来当前节点位于oldTab[2],则现在高位链置于newTab[2+8=10]
                            if (hiTail != null) {
        
                                hiTail.next = null;
                                newTab[j + oldCap] = hiHead;
                            }
                        }
                    }
                }
            }
            return newTab;
        }

[Java_HashMap]: https://blog.csdn.net/weixin_43935927/article/details/108501752
[Java_HashMap 1]: https://blog.csdn.net/weixin_43935927/article/details/113884949
[Java_HashMap 2]: https://blog.csdn.net/weixin_43935927/article/details/113886585
[Java_HashMap_JDK7]: https://blog.csdn.net/weixin_43935927/article/details/108502329
[Java_HashMap 3]: https://blog.csdn.net/weixin_43935927/article/details/108733304