Java 中 HashMap 底层数组怎么进行扩容

星辰君_4023

星辰君_4023

2026-11-08

675人浏览

原创

HashMap扩容在size超过threshold(capacity×loadFactor,默认12)时触发,首次put也初始化数组;新容量翻倍且必为2的幂以支持高效位运算定位;迁移采用高位判断法,根据hash新增位0或1决定新下标为原下标或原下标加旧容量,避免全量rehash。

java 中 hashmap 底层数组怎么进行扩容

HashMap 底层数组扩容不是简单地“换更大数组”,而是一套兼顾效率、分布均匀性和线程安全(单线程下)的完整重散列过程。核心在于:容量翻倍 + 位运算快速重定位 + 避免全量 rehash。

扩容触发时机

扩容发生在 put 操作后,当当前元素个数 size 超过阈值 threshold 时触发:

  • threshold = capacity × loadFactor,默认为 16 × 0.75 = 12
  • 插入第 13 个元素时,size 变为 13,大于 12,立即调用 resize()
  • 注意:首次 put 也会触发 resize,用于初始化底层数组(懒加载)

新数组创建规则

新容量严格为旧容量的 2 倍,且始终维持为 2 的幂:

Java调试
Java调试

通过 JDWP 实现 Java 远程调试:连接远程 JVM、设置断点、单步执行代码、查看变量值、获取调用栈。适用于需要调试远程 Java 应用、排查运行时状态、追踪代码执行流程的场景。 术语注解 JDWP:Java Debug Wire Protocol,Java 调试有线协议(Java 远程调试底层通信协议) remote JVM:远程 Java 虚拟机 step through code:代码单步调试(步入 / 步过 / 步出调试) inspect variables:变量查看 / 变量检视 stac

下载
  • 16 → 32 → 64 → 128 …… 最大不超过 2^30
  • 必须是 2 的幂,才能使用 hash & (capacity - 1) 替代取模,保证下标计算高效且分布均匀
  • 若构造时传入非 2 的幂初始容量(如 10),HashMap 会自动向上找最近的 2 的幂(即 16)

老数据迁移的关键优化:高位判断法

JDK 8 最关键的改进,就是迁移时不重新计算每个 key 的完整 hash 值,而是利用新旧容量的二进制关系做快速分流:

  • 旧容量为 n(如 16,二进制 10000),新容量为 2n(如 32,二进制 100000)
  • 新旧容量差为 n,对应二进制中唯一多出的那一位(第 log₂(n) 位)
  • 对任一节点,只需检查其 hash 值在该“新增位”上是 0 还是 1:
    • 若为 0 → 新下标 = 旧下标
    • 若为 1 → 新下标 = 旧下标 + n
  • 举例:旧下标为 5(hash & 15 = 5),新容量 32,则新下标为 5 或 5 + 16 = 21,取决于 hash 的第 4 位(从 0 开始)

链表与红黑树的分别处理

迁移过程中,不同结构按规则拆分:

  • 普通链表:遍历原链表,按高位结果分别头插或尾插到两个新位置(JDK 8 使用尾插法,避免 JDK 7 的死循环问题)
  • 红黑树节点:先拆成两条链表,若拆分后某条链长度 ≥ 8 且新数组容量 ≥ 64,再转回红黑树;否则退化为链表
  • 空桶直接跳过,不参与任何计算

Java免费学习笔记:立即使用
解锁 Java 大师之旅:从入门到精通的终极指南

相关文章

PHP速学视频免费教程(入门到精通)
PHP速学视频免费教程(入门到精通)

PHP怎么学习?PHP怎么入门?PHP在哪学?PHP怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了PHP速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

相关标签:

java

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

相关专题

更多
java
java

Java是一个通用术语,用于表示Java软件及其组件,包括“Java运行时环境 (JRE)”、“Java虚拟机 (JVM)”以及“插件”。php中文网还为大家带了Java相关下载资源、相关课程以及相关文章等内容,供大家免费下载使用。

2023.06.15

12157

6

java正则表达式语法
java正则表达式语法

java正则表达式语法是一种模式匹配工具,它非常有用,可以在处理文本和字符串时快速地查找、替换、验证和提取特定的模式和数据。本专题提供java正则表达式语法的相关文章、下载和专题,供大家免费下载体验。

2023.07.05

9242

9

java自学难吗
java自学难吗

Java自学并不难。Java语言相对于其他一些编程语言而言,有着较为简洁和易读的语法,本专题为大家提供java自学难吗相关的文章,大家可以免费体验。

2023.07.31

7892

8

java配置jdk环境变量
java配置jdk环境变量

Java是一种广泛使用的高级编程语言,用于开发各种类型的应用程序。为了能够在计算机上正确运行和编译Java代码,需要正确配置Java Development Kit(JDK)环境变量。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

2023.08.01

1284

3

java保留两位小数
java保留两位小数

Java是一种广泛应用于编程领域的高级编程语言。在Java中,保留两位小数是指在进行数值计算或输出时,限制小数部分只有两位有效数字,并将多余的位数进行四舍五入或截取。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

2023.08.02

1028

3

java基本数据类型
java基本数据类型

java基本数据类型有:1、byte;2、short;3、int;4、long;5、float;6、double;7、char;8、boolean。本专题为大家提供java基本数据类型的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.02

1536

5

java有什么用
java有什么用

java可以开发应用程序、移动应用、Web应用、企业级应用、嵌入式系统等方面。本专题为大家提供java有什么用的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.02

3189

5

java在线网站
java在线网站

Java在线网站是指提供Java编程学习、实践和交流平台的网络服务。近年来,随着Java语言在软件开发领域的广泛应用,越来越多的人对Java编程感兴趣,并希望能够通过在线网站来学习和提高自己的Java编程技能。php中文网给大家带来了相关的视频、教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读和下载。

2023.08.03

20431

3

配置java环境变量
配置java环境变量

配置Java环境变量是为了让操作系统能够识别和使用Java的相关命令和功能。本专题为大家提供配置java环境变量相关文章,帮助大家解决问题。

2023.08.03

1395

8

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
dev.java 官方:Learn Java
dev.java 官方:Learn Java

共0课时 | 0人学习

Java JDBC数据库连接官方教程
Java JDBC数据库连接官方教程

共0课时 | 0人学习