hashmap 容量

时间: 2023-08-24 10:13:35 浏览: 83

java中hashmap容量的初始化实现

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"Java中HashMap容量的初始化实现" Java中HashMap容量的初始化实现是非常重要的，特别是在大规模数据处理时。HashMap的容量初始化可以极大地影响程序的性能。在本文中，我们将详细介绍Java中HashMap容量的初始化实现，通过示例代码来展示其重要性。 lets 看一下HashMap的构造函数。HashMap有多个构造函数，但我们主要关心的是`HashMap(int initialCapacity)`，它允许我们指定HashMap的初始容量。在默认的情况下，HashMap的容量是16。但是，如果我们通过构造函数指定了一个数字作为容量，那么HashMap会选择大于该数字的第一个2的幂作为容量。为什么要设置HashMap的初始化容量？在《阿里巴巴Java开发手册》中，有一条开发建议是建议我们设置HashMap的初始化容量。这是因为HashMap的扩容机制。当HashMap中的元素个数超过临界值（Threshold）时，HashMap就会自动进行扩容，而扩容操作需要消耗大量资源，是非常影响性能的。因此，如果我们没有设置初始的容量大小，HashMap就可能会不断发生扩容，也就使得程序的性能降低了。下面是一个简单的示例代码，展示了设置HashMap的初始化容量的重要性： ```java public static void main(String[] args) { int aHundredMillion = 10000000; // 未初始化容量 Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>(); long s1 = System.currentTimeMillis(); for (int i = 0; i < aHundredMillion; i++) { map.put(i, i); } long s2 = System.currentTimeMillis(); System.out.println("未初始化容量，耗时：" + (s2 - s1)); // 初始化容量为50000000 Map<Integer, Integer> map1 = new HashMap<>(aHundredMillion / 2); long s3 = System.currentTimeMillis(); for (int i = 0; i < aHundredMillion; i++) { map1.put(i, i); } long s4 = System.currentTimeMillis(); System.out.println("初始化容量5000000，耗时：" + (s4 - s3)); // 初始化容量为100000000 Map<Integer, Integer> map2 = new HashMap<>(aHundredMillion); long s5 = System.currentTimeMillis(); for (int i = 0; i < aHundredMillion; i++) { map2.put(i, i); } long s6 = System.currentTimeMillis(); System.out.println("初始化容量为10000000，耗时：" + (s6 - s5)); } ``` 从上面的代码可以看出，在已知HashMap中将要存放的KV个数的时候，设置一个合理的初始化容量可以有效地提高性能。在HashMap中，容量的初始化是非常重要的。我们知道，HashMap是有扩容机制的。所谓的扩容机制，指的是当达到扩容条件的时候，HashMap就会自动进行扩容。而HashMap的扩容条件就是当HashMap中的元素个数（Size）超过临界值（Threshold）的情况下就会自动扩容。`threshold = loadFactor * capacity`在元素个数超过临界值的情况下，随着元素的不断增加，HashMap就会发生扩容，而HashMap中的扩容机制决定了每次扩容都需要重建hash表，这一操作需要消耗大量资源，是非常影响性能的。因此，如果我们没有设置初始的容量大小，HashMap就可能会不断发生扩容，也就使得程序的性能降低了。另外，在上面的代码中我们会发现，同样是设置了初始化容量，设置的数值不同也会影响性能，那么当我们已知HashMap中即将存放的KV个数的时候，容量的设置就成了一个问题。

HashMap 容量是指底层数据结构数组的大小。在 Java 中，HashMap 内部使用数组和链表（或红黑树，JDK1.8之后）来存储键值对。 HashMap 的容量由其构造函数中的初始容量参数确定，默认为16。当 HashMap 中存储的键值对数量超过其容量与负载因子的乘积时，会触发扩容操作。负载因子是指 HashMap 中实际存储的元素数量与底层数组长度的比值，通常默认为0.75。扩容操作会将底层数组大小增加一倍，并重新计算每个键值对在新数组中的位置。这样做的目的是为了减少哈希冲突，提高 HashMap 的性能。需要注意的是，过高的负载因子会导致哈希冲突增多，影响性能。因此，在创建 HashMap 对象时，我们可以通过指定初始容量和负载因子来调整 HashMap 的性能和空间利用率。

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