从头认识java-15.7 Map（6）-介绍HashMap的工作原理-装载因子与性能

这一章节我们通过讨论装载因子与性能，再来介绍HashMap的工作原理。

1.什么是装载因子？他有什么作用？

下面的代码就是装载因子

 /**     * The load factor used when none specified in constructor.     */    static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;

作用：就是控制什么时候map需要通过resize方法扩容，然后通过rehash方法把原有的元素复制到新的容器里面

2.装载因子与性能

/**     * Adds a new entry with the specified key, value and hash code to     * the specified bucket.  It is the responsibility of this     * method to resize the table if appropriate.     *     * Subclass overrides this to alter the behavior of put method.     */    void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {Entry<K,V> e = table[bucketIndex];        table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);        if (size++ >= threshold)            resize(2 * table.length);    }

我们看看上面的add方法，他主要用于put或者putall方法，把元素放到链表里面去的，但是他必须要检测map的大小，来确定是否需要resize。

我们再来看下面hashmap的两个构造函数：

public HashMap() {        this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;        threshold = (int)(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY * DEFAULT_LOAD_FACTOR);        table = new Entry[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];        init();    }

public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {        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);        // Find a power of 2 >= initialCapacity        int capacity = 1;        while (capacity < initialCapacity)            capacity <<= 1;        this.loadFactor = loadFactor;        threshold = (int)(capacity * loadFactor);        table = new Entry[capacity];        init();    }

观察上面两个函数，大家注意threshold 这个参数，在默认的构造函数里面threshold就是装载因子与初步容量所决定的，但是下面重写的hashmap构造函数，threshold 是由两个参数来决定的，而我们再回头看resize方法，他的执行与否，是由threshold 来决定的，因此得出结论：

是否resize，是由装载因子与初步容量来决定的。

我们再通过观察下面resize的源码，得出一个结论，resize越多，性能越低。

resize的源码：

void resize(int newCapacity) {        Entry[] oldTable = table;        int oldCapacity = oldTable.length;        if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {            threshold = Integer.MAX_VALUE;            return;        }        Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];        transfer(newTable);        table = newTable;        threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);    }

因为resize需要把旧的元素复制到新的容器里面。

3.性能测试：

package com.ray.ch15;import java.util.HashMap;public class Test {public static void main(String[] args) {HashMap<Integer, String> map = new HashMap<Integer, String>();long startTime = System.currentTimeMillis();for (int i = 0; i < 100000; i++) {map.put(i, "a");}long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println(endTime - startTime);System.out.println("---------------");HashMap<Integer, String> map2 = new HashMap<Integer, String>(100000, 1f);startTime = System.currentTimeMillis();for (int i = 0; i < 100000; i++) {map2.put(i, "a");}endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println(endTime - startTime);}}

输出：

47
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15

上面的测试结果已经可以解释上面的结论。

总结：我们这一章节通过讨论装载因子与性能，再来介绍HashMap的工作原理。

这一章节就到这里，谢谢。

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