HashMap第5讲——resize方法扩容源码分析及细节

put方法的源码和相关的细节已经介绍完了，下面我们进入扩容功能的讲解。

一、为什么需要扩容

这个也比较好理解。假设现在HashMap里的元素已经很多了，但是链化比较严重，即便树化了，查询效率也是O(logN)，肯定没有O(1)好，所以需要扩容来降低Hash冲突的概率，提高性能。

二、触发扩容的临界

我们知道，当++size>threshold条件成立时，就会调用resize()方法进行扩容。

ps：不明白的可以去看看第2讲——put方法源码。

三、扩容流程图

我们先看下扩容的流程图，更直观一点：

ps：图片看不清的可以把它下载到本地哦~

总结一下，扩容具体涉及以下三个部分：

如果某桶节点没有形成链表，则直接rehash到其它桶中。

如果桶中的链表已经形成红黑树，将原红黑树节点根据e.hash & oldCap==0条件将原红黑树分为两个红黑树，一部分放在原索引位置，另一部分放在原索引位置+原数组长度位置，且如果最后的结果节点个数小于等于6就转为链表。

如果桶中形成链表，则将链表重新连接：也是根据e.hash & oldCap==0条件将原链表分为两个链表，一部分放在原索引位置，另一部分放在原索引位置+原数组长度位置。

ps：更具体的可以看下面的源码注释

四、源码注释

看之前先看几个重要的参数：

//临界值，当实际大小（容量*负载因子）超过这个值，会进行扩容
int threshold;
//最大长度为2^30
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
//默认容量
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16//默认的负载因子为0.75
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
//加载因子，默认为0.75
final float loadFactor;//存储元素的数组，总是2^n
transient Node<K,V>[] table;

源码注释：

final Node<K,V>[] resize() {//原数组Node<K,V>[] oldTab = table;//原数组容量，为0说明是第一次初始化，反之扩容int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;//临界值，当实际大小（容量*负载因子）超过这个值，会进行扩容int oldThr = threshold;//newCap：新数组长度 newThr：新扩容阈值（threshlod）int newCap, newThr = 0;if (oldCap > 0) {//说明需要扩容if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {//容量超过上限，无法再扩容，直接返回threshold = Integer.MAX_VALUE;return oldTab;}//新数组为原来的2倍 newCap = oldCap << 1else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)//说明新数组长度小于Interger最大值，且原数组长度大于16//扩容阈值修改为原来的两倍newThr = oldThr << 1; // double threshold}//ps：下面的两个else说明是要初始化数组else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold//说明new HashMap(length)时设置了长度//那么新数组长度就是threshold（这个可以看我文章的第4讲）newCap = oldThr;else {               // zero initial threshold signifies using defaults//这是没指定长度，新数组长度为16newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;//扩容阈值为16*0.75=12newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);}if (newThr == 0) {//说明初始化时指定了长度，但小于16（此时需要计算阈值）float ft = (float)newCap * loadFactor;newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?(int)ft : Integer.MAX_VALUE);}//将计算好的新阈值赋给thresholdthreshold = newThr;@SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})//初始化新Node数组Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];table = newTab;if (oldTab != null) {//ps：这是要进行真正的扩容了for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {//遍历老数组Node<K,V> e;if ((e = oldTab[j]) != null) {//ps：当前位置有元素//将当前位置置空oldTab[j] = null;if (e.next == null)//只有一个元素，说明还没链化。//将该元素进行rehashnewTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;else if (e instanceof TreeNode)//ps：已经树化。这里就简单概括下//把原tree一分为二，分别放到原数组位置和原数组长度+索引位置//这两部分：如果元素数量小于等于6个就转为链表((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);else { // preserve order//ps：链化//也是一份为二，lo：原索引位置，hi：索引位置+原数组长度位置Node<K,V> loHead = null, loTail = null;Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;Node<K,V> next;do {next = e.next;//ps：根据e.hash & oldCap分类if ((e.hash & oldCap) == 0) {if (loTail == null)loHead = e;elseloTail.next = e;loTail = e;}else {
if (hiTail == null)hiHead = e;elsehiTail.next = e;hiTail = e;}} while ((e = next) != null);if (loTail != null) {//原数组位置loTail.next = null;newTab[j] = loHead;}if (hiTail != null) {//原数组长度+索引 位置hiTail.next = null;newTab[j + oldCap] = hiHead;}}}}}return newTab;
}