7. Java 中 HashMap 的扩容机制是怎样的?

2024-08-27 00:52

本文主要是介绍7. Java 中 HashMap 的扩容机制是怎样的?,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

​​​​​​HashMap 是基于哈希表的数据结构,其容量是动态调整的。当存储的元素数量增加时,为了保持较好的性能,HashMap 需要进行扩容。HashMap 的扩容机制是为了减少哈希碰撞,提高查询效率。

1. 初始容量和负载因子

  • 初始容量HashMap的初始容量是指哈希表创建时桶(bucket)数组的大小,默认初始容量为16

  • 负载因子HashMap的负载因子(load factor)用于衡量HashMap的容量增长阈值。默认负载因子是0.75,这意味着当HashMap中的元素数量达到当前容量的75%时,触发扩容。

2. 扩容的触发条件

  • HashMap中存储的元素数量达到“当前容量 * 负载因子”的阈值时,HashMap会触发扩容操作。默认情况下,当元素数量达到16 * 0.75 = 12时,就会进行扩容。

3. 扩容的过程

  • 容量翻倍:当HashMap触发扩容时,桶数组的容量会翻倍(新容量 = 旧容量 * 2)。

  • 重新哈希(rehash):扩容时,HashMap会将原有的所有键值对重新计算哈希码,并将它们重新分配到新的桶数组中。由于容量翻倍,哈希码的计算方式会发生变化,原本冲突在同一个桶中的元素,可能会被分配到不同的桶中,减少哈希冲突。

4. 示例代码:扩容的触发

以下代码演示了HashMap如何在元素数量达到一定程度时触发扩容:

import java.util.HashMap;
​
public class HashMapResizingExample {public static void main(String[] args) {// 创建一个HashMapHashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
​// 插入13个元素,默认容量为16,负载因子为0.75for (int i = 0; i < 13; i++) {map.put(i, "Value" + i);}
​// 打印HashMap的大小System.out.println("HashMap size: " + map.size());// 插入第14个元素时,触发扩容map.put(13, "Value13");
​// 再次打印HashMap的大小System.out.println("HashMap size after rehashing: " + map.size());}
}

5. 扩容的影响

  • 性能开销:扩容是一项开销较大的操作,因为它涉及到分配新的数组并将所有元素重新哈希。频繁的扩容操作会影响性能,因此在创建HashMap时,建议预估好元素数量并设置合适的初始容量,以减少扩容次数。

  • 线程安全HashMap本身不是线程安全的,在多线程环境下如果出现扩容,可能导致数据丢失或死循环。因此,在并发环境中使用HashMap时,推荐使用线程安全的替代品如ConcurrentHashMap

总结

  • 触发条件:当HashMap中存储的元素数量达到当前容量与负载因子的乘积时,触发扩容。

  • 扩容过程HashMap的容量翻倍,所有元素重新计算哈希值并重新分配到新的桶数组中。

  • 性能影响:频繁扩容可能带来性能问题,建议合理设置初始容量来减少扩容次数。

理解HashMap的扩容机制可以帮助你在使用它时做出更优化的设计和决策,尤其是在处理大量数据时。

这篇关于7. Java 中 HashMap 的扩容机制是怎样的?的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1110174

相关文章

一文详解如何从零构建Spring Boot Starter并实现整合

《一文详解如何从零构建SpringBootStarter并实现整合》SpringBoot是一个开源的Java基础框架,用于创建独立、生产级的基于Spring框架的应用程序,:本文主要介绍如何从... 目录一、Spring Boot Starter的核心价值二、Starter项目创建全流程2.1 项目初始化(

Spring Boot3虚拟线程的使用步骤详解

《SpringBoot3虚拟线程的使用步骤详解》虚拟线程是Java19中引入的一个新特性,旨在通过简化线程管理来提升应用程序的并发性能,:本文主要介绍SpringBoot3虚拟线程的使用步骤,... 目录问题根源分析解决方案验证验证实验实验1:未启用keep-alive实验2:启用keep-alive扩展建

SpringBoot配置Ollama实现本地部署DeepSeek

《SpringBoot配置Ollama实现本地部署DeepSeek》本文主要介绍了在本地环境中使用Ollama配置DeepSeek模型,并在IntelliJIDEA中创建一个Sprin... 目录前言详细步骤一、本地配置DeepSeek二、SpringBoot项目调用本地DeepSeek前言随着人工智能技

SpringBoot启动报错的11个高频问题排查与解决终极指南

《SpringBoot启动报错的11个高频问题排查与解决终极指南》这篇文章主要为大家详细介绍了SpringBoot启动报错的11个高频问题的排查与解决,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以了解一... 目录1. 依赖冲突:NoSuchMethodError 的终极解法2. Bean注入失败:No qu

Java异常架构Exception(异常)详解

《Java异常架构Exception(异常)详解》:本文主要介绍Java异常架构Exception(异常),具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录1. Exception 类的概述Exception的分类2. 受检异常(Checked Exception)

使用Java实现通用树形结构构建工具类

《使用Java实现通用树形结构构建工具类》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Java实现通用树形结构构建工具类,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录完整代码一、设计思想与核心功能二、核心实现原理1. 数据结构准备阶段2. 循环依赖检测算法3. 树形结构构建4. 搜索子

Spring定时任务只执行一次的原因分析与解决方案

《Spring定时任务只执行一次的原因分析与解决方案》在使用Spring的@Scheduled定时任务时,你是否遇到过任务只执行一次,后续不再触发的情况?这种情况可能由多种原因导致,如未启用调度、线程... 目录1. 问题背景2. Spring定时任务的基本用法3. 为什么定时任务只执行一次?3.1 未启用

springboot报错Invalid bound statement (not found)的解决

《springboot报错Invalidboundstatement(notfound)的解决》本文主要介绍了springboot报错Invalidboundstatement(not... 目录一. 问题描述二.解决问题三. 添加配置项 四.其他的解决方案4.1 Mapper 接口与 XML 文件不匹配

MySQL新增字段后Java实体未更新的潜在问题与解决方案

《MySQL新增字段后Java实体未更新的潜在问题与解决方案》在Java+MySQL的开发中,我们通常使用ORM框架来映射数据库表与Java对象,但有时候,数据库表结构变更(如新增字段)后,开发人员可... 目录引言1. 问题背景:数据库与 Java 实体不同步1.1 常见场景1.2 示例代码2. 不同操作

SpringBoot使用OkHttp完成高效网络请求详解

《SpringBoot使用OkHttp完成高效网络请求详解》OkHttp是一个高效的HTTP客户端,支持同步和异步请求,且具备自动处理cookie、缓存和连接池等高级功能,下面我们来看看SpringB... 目录一、OkHttp 简介二、在 Spring Boot 中集成 OkHttp三、封装 OkHttp