HashMap
//装载因子
final float loadFactor;
//默认桶16个
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16
//默认桶最多有2^30个
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
//默认负载因子是0.75
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
//能容纳最多key_value对的个数
int threshold;
//一共key_value对个数
int size;
JDK1.8中如果链表长度到达阀值(默认是8),就会将链表转换成红黑二叉树。
threshold=负载因子 * length,也就是说数组长度固定以后, 如果负载因子越大,所能容纳的元素个数越多,如果超过这个值就会进行扩容(默认是扩容为原来的2倍),0.75这个值是权衡过空间和时间得出的,建议大家不要随意修改,如果在一些特殊情况下,比如空间比较多,但要求速度比较快,这时候就可以把扩容因子调小以较少hash冲突的概率。相反就增大扩容因子(这个值可以大于1)。
size就是HashMap中键值对的总个数。还有一个字段是modCount,记录是发生内部结构变化的次数,如果put值,但是put的值是覆盖原有的值,这样是不算内部结构变化的。
因为HashMap扩容每次都是扩容为原来的2倍,所以length总是2的次方,这是非常规的设置,常规设置是把桶的大小设置为素数,因为素数发生hash冲突的概率要小于合数,比如HashTable的默认值设置为11,就是桶的大小为素数的应用(HashTable扩容后不能保证是素数)。HashMap采用这种设置是为了在取模和扩容的时候做出优化。
hashMap是通过key的hashCode的高16位和低16位异或后和桶的数量取模得到索引位置,即key.hashcode()(hashcode>>>16)%length,当length是2n时,h&(length-1)运算等价于h%length,而&操作比%效率更高。而采用高16位和低16位进行异或,也可以让所有的位数都参与越算,使得在length比较小的时候也可以做到尽量的散列。
在扩容的时候,如果length每次是2^n,那么重新计算出来的索引只有两种情况,一种是 old索引+16,另一种是索引不变,所以就不需要每次都重新计算索引。