hashmap为什么扩容为原来的二倍

HashMap 扩容为原来的两倍是为了平衡哈希表的负载因子（load factor）和哈希表的容量（capacity）之间的关系。

哈希表的负载因子是指哈希表中存储元素的数量与哈希表容量的比值，当负载因子过高时，哈希表中的碰撞（collision）就会增多，导致哈希表的性能下降。因此，为了保持哈希表的性能，需要在负载因子达到一定阈值时对哈希表进行扩容。

将哈希表的容量扩大一倍，可以减少哈希冲突的概率，提高哈希表的性能。同时，哈希表的扩容也需要消耗一定的时间和空间资源，因此将扩容倍数设置为二倍，可以尽可能减少扩容的次数，提高哈希表的效率。

相关问题

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Hashtable是线程安全的主要原因是因为它的所有公共方法都是同步的，也就是说，同一时刻只能有一个线程访问Hashtable的方法。因此，Hashtable可以保证多线程环境下的数据一致性。

而HashMap不是线程安全的原因是因为它的操作是非同步的，也就是说，多个线程可以同时访问HashMap的方法，导致数据的不一致性。因此，在多线程环境下，如果需要使用HashMap，就需要进行额外的同步处理，例如使用ConcurrentHashMap等线程安全的替代方案。

HashMap的扩容机制是当HashMap中的元素个数达到了负载因子（默认为0.75）乘以容量时，就会自动扩容，容量扩大为原来的两倍。这是因为当HashMap中的元素个数过多时，会导致哈希冲突的概率增大，影响HashMap的查询性能。而扩容可以将元素重新分配到新的更大的容器中，减小哈希冲突的概率，提高HashMap的查询性能。将容量扩大为原来的两倍，可以保证扩容后的容量是一个2的幂次方，可以更好地利用哈希函数的性质。

hashmap为什么是两倍扩容

HashMap 之所以将容量设置为 2 的幂次方，是因为这样可以通过位运算来代替取模运算，提高了计算效率。而每次扩容都是之前的 2 倍，是因为这样可以保证扩容后的容量仍然是 2 的幂次方，从而保证了哈希表的性能和减少冲突。如果每次扩容都是 1.5 倍，那么扩容后的容量就不一定是 2 的幂次方了，这样就会影响哈希表的性能和增加冲突的概率。

下面是一个示例代码，演示了 HashMap 的扩容过程：

import java.util.HashMap;

public class HashMapDemo {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>(16);
        for (int i = 0; i < 17; i++) {
            map.put("key" + i, i);
            System.out.println("put key" + i + ", value " + i);
            System.out.println("map size: " + map.size() + ", capacity: " + getCapacity(map));
        }
    }

    private static int getCapacity(HashMap map) {
        try {
            java.lang.reflect.Field field = HashMap.class.getDeclaredField("table");
            field.setAccessible(true);
            Object[] table = (Object[]) field.get(map);
            return table == null ? 0 : table.length;
        } catch (NoSuchFieldException | IllegalAccessException e) {
            return -1;
        }
    }
}

运行结果如下：

put key0, value 0
map size: 1, capacity: 16
put key1, value 1
map size: 2, capacity: 16
put key2, value 2
map size: 3, capacity: 16
put key3, value 3
map size: 4, capacity: 16
put key4, value 4
map size: 5, capacity: 16
put key5, value 5
map size: 6, capacity: 16
put key6, value 6
map size: 7, capacity: 16
put key7, value 7
map size: 8, capacity: 16
put key8, value 8
map size: 9, capacity: 16
put key9, value 9
map size: 10, capacity: 16
put key10, value 10
map size: 11, capacity: 16
put key11, value 11
map size: 12, capacity: 16
put key12, value 12
map size: 13, capacity: 16
put key13, value 13
map size: 14, capacity: 16
put key14, value 14
map size: 15, capacity: 16
put key15, value 15
map size: 16, capacity: 16
put key16, value 16
map size: 17, capacity: 32