HashMap容量的初始化

目录

1 前言

2 为什么要去定义一个初始化的值

3 如何确定一个初始化的值

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1 前言

HashMap可以说是我们在开发中最常用的一个集合了，当我们在代码中有

Map<Object, Object> map = new HashMap<>(5);

看到了如下代码，第一反应是什么呢？

此map只能放入5个元素，超过5个元素就会报越界异常吗？答案：当然不是

那既然不是，那么我们为什么要去定义这个初始化的值？又该如何去确定在这个初始化的值呢？

2 为什么要去定义一个初始化的值

首先阿里开发规范中提及，集合初始化时，我们需要指定集合的大小

默认情况下HashMap的容量是16，但是如果用户通过构造函数指定了一个初始化的容量，那么Hash会选择大于该数字的第一个2的幂作为容量，比如：(3->4,5->8,6->8,9->16)

那么，既然提及了设立初始化的值有利于开发效率的提升，那么就用代码来演示下：

    @Test
    public void testHashMap(){
        int initialValue = 1000000; //100万
        Map<Integer,Integer> map1 = new HashMap<>();
        long s1 = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < initialValue; i++) {
            map1.put(i,i);
        }
        long s2 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("未初始化容量时，耗时:"+(s2-s1));


        Map<Integer, Integer> map2 = new HashMap<>(initialValue / 2);
        long s3 = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < initialValue; i++) {
            map2.put(i,i);
        }
        long s4 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("初始化容量为50万时，耗时:"+(s4-s3));


        Map<Integer, Integer> map3 = new HashMap<>(initialValue );
        long s5 = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < initialValue; i++) {
            map2.put(i,i);
        }
        long s6 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("初始化容量为100万时，耗时:"+(s6-s5));
        
    }

测试结果：

 结论：可以发现当向初始化值不一样的map中放入同样多的值时，效率是有很大区别的！首先，未初始化容量时，hashMap默认初始化容量是16,和分别设置了初始化容量为50万和100万的效率是不同的，所以选择一个合适的初始化值是很有必要的。

3 如何确定一个初始化的值

首先，当我们定义一个HashMap去赋值时，其实这个时候HashMap是有自己的默认初始值16的(这里的16并不是指map中存放元素的个数)，当存放的元素个数超过了一定的临界值时就会发生扩容。HashMap的扩容条件就是当HashMap中的元素个数(size)超过临界值(threshold),就会自动扩容，在HashMap中，threshold = loadFactor * capacity。

举个例子：Map<Object, Object> map = new HashMap<>(5); 此时

threshold = loadFactor * capacity = 8 * 0.75 = 6。

这个时候可能就会觉得奇怪了，0.75是默认的加载因子我能理解，但是这个8是从哪来的呢，我定义的初始不是5吗？

虽然我们定义的初始值是5，但是hash会选择大于该数值的第一个2次幂作为容量，也就是我，当我们定义了初始值是5的map集合时，如果我们放入的元素超过了6个时，其就会发生扩容。

那么我们如何正确的设置这个初始值呢？

如果我们想要放7个元素，我们需要设置 (需要存储的元素个数/负载因子）+1 = (7/0.75)+1 = 10,经过jdk会生成16的容量，这样我们存放7个元素就不会发生扩容了。