HashMap原理分析：初始化HashMap

落日映苍穹つ 2023-10-05 10:11 82阅读 0赞

一. HashMap的初始化

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从构造方法可以看出来，涉及到四类方法 ，总结的话，大致分为两类：

第一类是HashMap();初始化了负载因子全局常量

/**
         * Constructs an empty <tt>HashMap</tt> with the default initial capacity
         * (16) and the default load factor (0.75).
         */
        public HashMap() {
            this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
        }

第二类是HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m)，这个方法是将另外一个map里面的值赋值给当前map。

public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
            this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
            putMapEntries(m, false);
        }
        final void putMapEntries(Map<? extends K, ? extends V> m, boolean evict) {
            int s = m.size();
            if (s > 0) {
                if (table == null) { // pre-size判断当前map是否为空，为空的话初始化容量
                    float ft = ((float)s / loadFactor) + 1.0F;
                    int t = ((ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY) ?
                             (int)ft : MAXIMUM_CAPACITY);
                    if (t > threshold)
                        threshold = tableSizeFor(t);
                }
                else if (s > threshold)//当m的大小超出阈值时，扩容
                    resize();
                for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : m.entrySet()) {//赋值给当前map
                    K key = e.getKey();
                    V value = e.getValue();
                    putVal(hash(key), key, value, false, evict);
                }
            }
        }

第三类是以HashMap(initialCapacity,loadFactor)为核心的HashMap(initialCapacity)、HashMap(initialCapacity,loadFactor)两个方法，这个主要是初始化负载因子以及阈值

//初始化
    HashMap<String, String> h = new HashMap<>();
    
    //源码
     /**
        * Constructs an empty <tt>HashMap</tt> with the specified initial
        * capacity and load factor.
        *
        * @param  initialCapacity the initial capacity
        * @param  loadFactor      the load factor
        * @throws IllegalArgumentException if the initial capacity is negative
        *         or the load factor is nonpositive
    */
    public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
    	if (initialCapacity < 0)
    		throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
    										   initialCapacity);
    	if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
    		initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
    	if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
    		throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
    										   loadFactor);
    	this.loadFactor = loadFactor;//初始化负载因子
    	this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);//初始化阈值
    }

初始化时，HashMap里面的两个参数，loadFactor为负载因子（即扩容的机制，默认为0.75） ；

initialCapacity为初始化容量,这里我打debugger的值为11，具体在哪儿赋值成11的，还没找到，有大佬知道的话期待指点迷津。方法里的tableSizeFor(initialCapacity)之后是16，将公共变量threshold即当前map大小初始化为16，HashMap在初始化时会将阈值设置为16，就是通过tableSize这个方法实现的。tableSize(initalCapacity)的方法如下：

/**
     * Returns a power of two size for the given target capacity.
     */
    static final int tableSizeFor(int cap) {
    	int n = cap - 1; //cap=11;n=10
    	n |= n >>> 1;    //n换算为2进制为：1010；向右移一位变为：0101；n|=n>>>1=》n=n|n>>>1;
                         //也就是 n= 1010 | 0101 = 1111,换算为10进制是15；
    	n |= n >>> 2;    //n换算为2进制为：1111；向右移动两位变为：0011；结果是n=1111|0011 = 1111;
    	n |= n >>> 4;    //。。。以此类推
    	n |= n >>> 8;
    	n |= n >>> 16;   
    	return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
        //n为15，三目运算表达式结果为n+1=16;所以map在初始化的大小为16；
    }
    这个的作用，就是将所有位数转化为1，然后最终转化为2的n次方

这里涉及到无符号右移，看到一个很不错的博文，解释的很清楚：[java中右移运算符>>和无符号右移运算符>>>的区别][java]

我的其他文章（持续更新）

*  [HashMap原理分析：put()][HashMap_put]
 *  [HashMap原理分析：get()][HashMap_get]

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[java]: https://blog.csdn.net/cobbwho/article/details/54907203
[HashMap_put]: https://blog.csdn.net/CAT_cwds/article/details/108545857
[HashMap_get]: https://blog.csdn.net/CAT_cwds/article/details/109118708