List、Map、set的加载因子，默认初始容量和扩容增量

雨点打透心脏的1/2处 2021-12-10 15:45 375阅读 0赞

[List、Map、set的加载因子，默认初始容量和扩容增量][List_Map_set]（转载自[https://www.cnblogs.com/lizhen-home/p/7352125.html][List_Map_set]）

首先，这三个概念说下。初始大小，就是创建时可容纳的默认元素个数；加载因子，表示某个阀值，用0~1之间的小数来表示，当已有元素占比达到这个阀值后，底层将进行扩容操作；扩容方式，即指定每次扩容后的大小的规则，比如翻倍等。

当底层实现涉及到扩容时，容器或重新分配一段更大的连续内存（如果是离散分配则不需要重新分配，离散分配都是插入新元素时动态分配内存），要将容器原来的数据全部复制到新的内存上，这无疑使效率大大降低。

加载因子的系数小于等于1，意指  即当 元素个数 超过 容量长度\*加载因子的系数 时，进行扩容。

另外，扩容也是有默认的倍数的，不同的容器扩容情况不同。

**List**** **元素是有序的、可重复

ArrayList、Vector默认初始容量为10

Vector：线程安全，但速度慢

底层数据结构是数组结构

加载因子为1：即当 元素个数 超过 容量长度 时，进行扩容

扩容增量：原容量的 1倍

如 Vector的容量为10，一次扩容后是容量为20

ArrayList：线程不安全，查询速度快

底层数据结构是数组结构

扩容增量：原容量的 0.5倍

如 ArrayList的容量为10，一次扩容后是容量为15

**Set**(集)** **元素无序的、不可重复。

HashSet：线程不安全，存取速度快

底层实现是一个HashMap（保存数据），实现Set接口

默认初始容量为16（为何是16，见下方对HashMap的描述）

加载因子为0.75：即当 元素个数 超过 容量长度的0.75倍 时，进行扩容

扩容增量：原容量的 1 倍

如 HashSet的容量为16，一次扩容后是容量为32

构造方法摘要HashSet()   
HashSet(int initialCapacity)  
构造一个新的空 set，其底层 HashMap 实例具有指定的初始容量和默认的加载因子（0.75）。  
HashSet hs=new HashSet(1);  
  
所以可见 HashSet类，创建对象的时候是可以的制定容量的大小的 ，期中第二个就具有这个工功能。

**Map**是一个双列集合

HashMap：默认初始容量为16

（为何是16：16是2^4，可以提高查询效率，另外，32=16<<1       -->至于详细的原因可另行分析，或分析源代码）

加载因子为0.75：即当 元素个数 超过 容量长度的0.75倍 时，进行扩容

扩容增量：原容量的 1 倍

如 HashSet的容量为16，一次扩容后是容量为32

Hashtable：** **线程安全

默认初始容量为11

加载因子为0.75：即当 元素个数 超过 容量长度的0.75倍 时，进行扩容

扩容增量：原容量的 1 倍+1

如 Hashtable的容量为11，一次扩容后是容量为23

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> Class </td> 
 <td> 初始大小 </td> 
 <td> 加载因子 </td> 
 <td> 扩容倍数 </td> 
 <td> 底层实现 </td> 
 <td> Code </td> 
 <td> 是否线程安全 </td> 
 <td> 同步方式 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> ArrayList </td> 
 <td> 10 </td> 
 <td> 1 </td> 
 <td> 1.5倍 </td> 
 <td> Object数组 </td> 
 <td> int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity &gt;&gt; 1); "&gt;&gt;"右移符号，所以是除以2，所以新的容量是就的1.5倍 Arrays.copyOf 调用 System.arraycopy 扩充数组 </td> 
 <td> 线程不安全 </td> 
 <td> - </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> Vector </td> 
 <td> 10 </td> 
 <td> 1 </td> 
 <td> 2倍 </td> 
 <td> Object数组 </td> 
 <td> int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement &gt; 0) ? capacityIncrement : oldCapacity); capacityIncrement默认为0，所以是加上本身，也就是2*oldCapacity，2倍大小 Arrays.copyOf 调用 System.arraycopy 扩充数组 </td> 
 <td> 线程安全 </td> 
 <td> synchronized </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> HashSet </td> 
 <td> 16 </td> 
 <td> 0.75f </td> 
 <td> 2倍 </td> 
 <td> HashMap&lt;E,Object&gt; </td> 
 <td> add方法实际调用HashMap的方法put </td> 
 <td> 线程不安全 </td> 
 <td> - </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> HashMap </td> 
 <td> 16 </td> 
 <td> 0.75f </td> 
 <td> 2倍 </td> 
 <td> Map.Entry </td> 
 <td> void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { &nbsp; &nbsp; if ((size &gt;= threshold) &amp;&amp; (null != table[bucketIndex])) { &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; resize(2 * table.length); &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; hash = (null != key) ? hash(key) : 0; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; bucketIndex = indexFor(hash, table.length); &nbsp; &nbsp; } &nbsp; &nbsp; createEntry(hash, key, value, bucketIndex); } </td> 
 <td> 线程不安全 </td> 
 <td> - </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> Hashtable </td> 
 <td> 11 </td> 
 <td> 0.75f </td> 
 <td> 2倍+1 </td> 
 <td> Hashtable.Entry数组 </td> 
 <td> int newCapacity = (oldCapacity &lt;&lt; 1) + 1; if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE &gt; 0) { &nbsp; &nbsp; if (oldCapacity == MAX_ARRAY_SIZE) &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; return; &nbsp; &nbsp; newCapacity = MAX_ARRAY_SIZE; } </td> 
 <td> 线程安全 </td> 
 <td> synchronized </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

[List_Map_set]: https://www.cnblogs.com/lizhen-home/p/7352125.html