简述 HashMap 扩容机制

HashMap基础

【注意】以下内容只是针对 JDK1.8

HashMap继承了AbstractMap类，实现了Map，Cloneable，Serializable接口。

其使用 hash 算法来决定元素的存储，hash 表包含如下属性。

• 容量（capacity）：hash 表数组的大小，默认为16；
• 初始化容量（initial capacity）：创建 hash 表时指定的初始容量；
• 尺寸（size）：当前 hash 表中记录的数量；
• 负载（load）：负载等于 “ size / capacity ”。负载为 0 时，表示空的 hash 表。轻负载的 hash 表具有冲突少、适宜插入和查询的特点。（但太小的话，又会增加占用的内存开销）。
• 负载因子（load factor）：决定 hash 表的最大填满程度，范围是 0~1，默认为 0.75 。

当 hash 表的负载达到了指定的 “负载因子” 值时，hash 表就会加倍扩容，并将原有的对象重新分配，放入新的表中，这称为 rehashing 。rehashing 过程很复杂，而已非常消耗性能，所以指定一个合适的 “负载因子” 值很重要。

当 size / capacity > 负载因子，即 size(当前记录数) > 负载因子 * capacity(容量) 时，hash 会扩容。

HashMap的容量，默认是16

/**
 * The default initial capacity - MUST be a power of two.
 */
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16

HashMap的加载因子，默认是0.75

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

当 HashMap 中元素个数超过 容量 * 加载因子 时，HashMap会进行扩容。即默认情况下，当 HashMap 中元素超过12个就会扩容

扩容多大？

HashMap 扩容是为当前容量 * 2，也就是成倍扩容。

【问题1】为什么每次扩容的倍数是2，而不是1.5或者2.5 ？

理论上，扩容倍数用多少都行，1.5， 2.5 ，3.5都可以的，都能实现HashMap。

实际上，HashMap选用了2倍，是为了做一个优化。

因为计算哈希值的时候是使用取模运算，而HashMap的开发者想要优化下这个取模运算的速度，那么他就需要把HashMap内部的数组长度固定为 2^n 的长度了，也就是说HashMap里面的数组的长度，始终都是2的n次幂。为了实现这个效果，它的扩容因子很自然就是2倍了。