HashMap學習筆記（一）構造方法及重要屬性
阿新 • • 發佈：2021-01-06
HashMap中重要的成員變數
/**
* The default initial capacity - MUST be a power of two.
*/
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16
//當無參構造建立 HashMap 時，不建立雜湊桶；等到使用 put 方法向 hashMap 中插入 kv 時，
//呼叫 resize 方法，按需建立雜湊桶，預設初始容量為 16
/**
* The maximum capacity, used if a higher value is implicitly specified
* by either of the constructors with arguments.
* MUST be a power of two <= 1<<30.
*/ 為什麼要有負載因子？
loadFactor 與 hashMap 的擴容機制息息相關，loadFactor 表示了HashMap 滿的程度，它決定了 hashMap 何時擴容。如果等到 HashMap 滿了再擴容，那麼在接近滿的狀態時插入新的 kv 時， 會造成很嚴重的雜湊碰撞，大大降低了插入的效率，同時也會降低查詢的效率（連結串列長度過長 / 紅黑樹深度過深？）。如果在 HashMap 未滿時擴容，那麼何時進行擴容，是最重要的問題，太早擴容浪費空間，太晚擴容浪費時間（rehash），所以 hashMap 原始碼將 loadFactor 設定為0.75.
loadFactor 為什麼是0.75？
https://blog.csdn.net/qq_45401061/article/details/104479262
HashMap 有參構造
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
//自定義初始容量以及負載因子
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;
// 根據初始化容量，計算出 KV 個數的閾值
this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
}
/**
* Constructs an empty <tt>HashMap</tt> with the specified initial
* capacity and the default load factor (0.75).
*
* @param initialCapacity the initial capacity.
* @throws IllegalArgumentException if the initial capacity is negative.
*/
public HashMap(int initialCapacity) {
//自定義雜湊桶初始容量，預設負載因子為0.75
this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
}
/**
* Constructs an empty <tt>HashMap</tt> with the default initial capacity
* (16) and the default load factor (0.75).
*/
public HashMap() {
//無參構造，不建立雜湊桶（按需建立），預設負載因子為0.75
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
}
/**
* Constructs a new <tt>HashMap</tt> with the same mappings as the
* specified <tt>Map</tt>. The <tt>HashMap</tt> is created with
* default load factor (0.75) and an initial capacity sufficient to
* hold the mappings in the specified <tt>Map</tt>.
*
* @param m the map whose mappings are to be placed in this map
* @throws NullPointerException if the specified map is null
*/
public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {
//有參構造，下面詳解
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;
putMapEntries(m, false);
}
/**
* Returns a power of two size for the given target capacity.
*/
static final int tableSizeFor(int cap) {
int n = cap - 1;
n |= n >>> 1;// >>> 邏輯右移，當 n 為正數，相當於 n / (2 ^1)
n |= n >>> 2;
n |= n >>> 4;
n |= n >>> 8;
n |= n >>> 16;
return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
}
// | 按位或，& 按位與，^ 按位異或
// |= 先按位或再賦值
EG: tableSizeFor(2) = 4 tableSizeFor(25) = 32
final void putMapEntries(Map<? extends K, ? extends V> m, boolean evict) {
int s = m.size();
if (s > 0) {
//判斷插入的 map 中 kv 個數是否大於0
if (table == null) { // pre-size
//如果原 map 為空，則計算加入新 map 後的預計大小
float ft = ((float)s / loadFactor) + 1.0F;
//判斷預計大小是否大於 hashMap 最大容量，大於則將 map 大小設定為 MAXIMUM_CAPACITY
int t = ((ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY) ?
(int)ft : MAXIMUM_CAPACITY);
//如果預計大小大於閾值，則閾值重新賦值，擴大到大於等於當前尺寸的最小2的冪次方
if (t > threshold)
threshold = tableSizeFor(t);
}
else if (s > threshold)
//如果原 map 不為空，如果插入的 map 大小大於閾值，則2倍擴容雜湊桶
resize();
for (Map.Entry<? extends K, ? extends V> e : m.entrySet()) {
//在 putVal 過程中，也有可能會使雜湊桶擴容
K key = e.getKey();
V value = e.getValue();
putVal(hash(key), key, value, false, evict);
}
}
}