JAVA8对HashMap扩容机制的优化

如果 HashMap 的 table 长度为 M,全部存储的键值对数量为 N,如果哈希函数满足均匀性的要求,那么每条链表的长度大约为 N/M,因此平均查找次数的复杂度为 O(N/M)。

为了让提高查找效率,需要降低每条链表的长度,也就是说 table 要尽可能大。HashMap 采用动态扩容来根据当前的 N 值来调整 M 值,使得空间效率和时间效率都能得到保证。

关于JAVA7中的扩容机制不了解的 大家可以先参考这篇文章# 博客园java容器03--HashMap源码分析

JAVA7扩容后的rehash过程使用了单链表的头插法方式,同一位置上新元素总会被放在链表的头部位置;这样如果发生了hash冲突的话先放在一个索引上的元素终会被放到Entry链的尾部,这一点和JAVA8有区别。

JAVA8在rehash算法利用了下面的一个特性:
HashMap的扩容使用的是2次幂的扩展(指长度扩为原来2倍),所以,元素的位置要么是在原位置,要么是在原位置再移动2次幂的位置。什么意思呢? 我们举个例子说明。

假设原数组长度 capacity 为 16,扩容之后 new capacity 为 32:

old capacity : 00010000
new capacity : 00100000

根据HashMap如何计算Entry在桶中的下标?一文中,
下标的计算方法,对于一个 Key,如原Hash值 key1 = 0001 1001 key2 = 0000 1001
扩容前 hash & (length - 1) :
key1 : 0001 1001 & 0000 1111 -> 0000 1001
key2 : 0000 1001 & 0000 1111 -> 0000 1001

扩容后 hash & (length - 1) :
key1 : 0001 1001 & 0001 1111 -> 0001 1001
key2 : 0000 1001 & 0001 1111 -> 0000 1001

因此,我们在扩充HashMap的时候,不需要像JDK1.7的实现那样重新计算hash,
**只需要看原来的hash值在扩容后新增的那一位是1还是0,如果是0的话索引没变,是1的话索引变成“原索引+oldCap” 。

在JAVA8代码中,抽象为一行if判断代码 :
if ((e.hash & oldCap) == 0
即如果位与原来的capacity结果为0 则代表hash值新增的高位为0。

jdk1.8 hashMap扩容例图.png

这种算法既省去了重新计算hash值的时间,而且新增的1位是0还是1机会是随机的,因此resize的过程,均匀的把之前的冲突的节点分散到新的bucket了。
这就是JAVA8新增的优化点:
在JAVA7中rehash旧链表迁移新链表的时候,如果在新表的数组索引位置相同,则链表元素会倒置,但是从上图可以看出,而在JAVA8中不会倒置。

参考:
http://www.importnew.com/20386.html
https://www.cnblogs.com/csslcww/p/9611568.html

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 213,014评论 6 492
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,796评论 3 386
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 158,484评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,830评论 1 285
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,946评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,114评论 1 292
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,182评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,927评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,369评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,678评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,832评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,533评论 4 335
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,166评论 3 317
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,885评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,128评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,659评论 2 362
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,738评论 2 351

推荐阅读更多精彩内容