阿里巴巴Java开发手册建议设置HashMap的初始容量，但设置多少合适呢？

电玩女神 2023-10-06 01:58 32阅读 0赞

![format_png][]

作者 l Hollis

来源 l Hollis（ID：hollischuang）

集合是Java开发日常开发中经常会使用到的，而作为一种典型的K-V结构的数据结构，HashMap对于Java开发者一定不陌生。

关于HashMap，很多人都对他有一些基本的了解，比如他和hashtable之间的区别、他和concurrentHashMap之间的区别等。这些都是比较常见的，关于HashMap的一些知识点和面试题，想来大家一定了熟于心了，并且在开发中也能有效的应用上。

但是，作者在很多次 CodeReview 以及面试中发现，有一个比较关键的小细节经常被忽视，那就是HashMap创建的时候，要不要指定容量？如果要指定的话，多少是合适的？为什么？

#### 要设置HashMap的初始化容量 ####

在《HashMap中傻傻分不清楚的那些概念》中我们曾经有过以下结论：

> HashMap有扩容机制，就是当达到扩容条件时会进行扩容。HashMap的扩容条件就是当HashMap中的元素个数（size）超过临界值（threshold）时就会自动扩容。在HashMap中，threshold = loadFactor \* capacity。

所以，如果我们没有设置初始容量大小，随着元素的不断增加，HashMap会发生多次扩容，而HashMap中的扩容机制决定了每次扩容都需要重建hash表，是非常影响性能的。

所以，首先可以明确的是，我们建议开发者在创建HashMap的时候指定初始化容量。并且《阿里巴巴开发手册》中也是这么建议的：

![format_png 1][]

HashMap初始化容量设置多少合适

那么，既然建议我们集合初始化的时候，要指定初始值大小，那么我们创建HashMap的时候，到底指定多少合适呢？

有些人会自然想到，我准备塞多少个元素我就设置成多少呗。比如我准备塞7个元素，那就new HashMap(7)。

**但是，这么做不仅不对，而且以上方式创建出来的Map的容量也不是7。**

因为，当我们使用HashMap(int initialCapacity)来初始化容量的时候，HashMap并不会使用我们传进来的initialCapacity直接作为初始容量。

**JDK会默认帮我们计算一个相对合理的值当做初始容量。****所谓合理值，其实是找到第一个比用户传入的值大的2的幂。**

也就是说，当我们new HashMap(7)创建HashMap的时候，JDK会通过计算，帮我们创建一个容量为8的Map；当我们new HashMap(9)创建HashMap的时候，JDK会通过计算，帮我们创建一个容量为16的Map。

**但是，这个值看似合理，实际上并不尽然。****因为HashMap在根据用户传入的capacity计算得到的默认容量，并没有考虑到loadFactor这个因素，只是简单机械的计算出第一个大约这个数字的2的幂。**

> loadFactor是负载因子，当HashMap中的元素个数（size）超过 threshold = loadFactor \* capacity时，就会进行扩容。

也就是说，如果我们设置的默认值是7，经过JDK处理之后，HashMap的容量会被设置成8，但是，这个HashMap在元素个数达到 8\*0.75 = 6的时候就会进行一次扩容，这明显是我们不希望见到的。

那么，到底设置成什么值比较合理呢？

这里我们可以参考JDK8中putAll方法中的实现的，这个实现在guava（21.0版本）也被采用。

这个值的计算方法就是：

return (int) ((float) expectedSize / 0.75F + 1.0F);

比如我们计划向HashMap中放入7个元素的时候，我们通过expectedSize / 0.75F + 1.0F计算，7/0.75 + 1 = 10 ,10经过JDK处理之后，会被设置成16，这就大大的减少了扩容的几率。

> 当HashMap内部维护的哈希表的容量达到75%时（默认情况下），会触发rehash，而rehash的过程是比较耗费时间的。所以初始化容量要设置成expectedSize/0.75 + 1的话，可以有效的减少冲突也可以减小误差。（大家结合这个公式，好好理解下这句话）

**所以，我们可以认为，当我们明确知道HashMap中元素的个数的时候，把默认容量设置成expectedSize / 0.75F + 1.0F 是一个在性能上相对好的选择，但是，同时也会牺牲些内存。**

这个算法在guava中有实现，开发的时候，可以直接通过Maps类创建一个HashMap：

Map<String, String> map = Maps.newHashMapWithExpectedSize(7);

其代码实现如下：

public static <K, V> HashMap<K, V> newHashMapWithExpectedSize(int expectedSize) {
    
        return new HashMap(capacity(expectedSize));
    
    }
    
    static int capacity(int expectedSize) {
    
        if (expectedSize < 3) {
    
            CollectPreconditions.checkNonnegative(expectedSize, "expectedSize");
    
            return expectedSize + 1;
    
        } else {
    
            return expectedSize < 1073741824 ? (int)((float)expectedSize / 0.75F + 1.0F) : 2147483647;
    
        }
    
    }

但是，**以上的操作是一种用内存换性能的做法，真正使用的时候，要考虑到内存的影响。**但是，大多数情况下，我们还是认为内存是一种比较富裕的资源。

但是话又说回来了，有些时候，我们到底要不要设置HashMap的初识值，这个值又设置成多少，真的有那么大影响吗？其实也不见得！

可是，大的性能优化，不就是一个一个的优化细节堆叠出来的吗？

再不济，以后你写代码的时候，使用Maps.newHashMapWithExpectedSize(7);的写法，也可以让同事和老板眼前一亮。

或者哪一天你碰到一个面试官问你一些细节的时候，你也能有个印象，或者某一天你也可以拿这个出去面试问其他人~！啊哈哈哈。

【END】

近期热文

*  [《 面试又翻车了》这次竟然和 Random 有关？][_ Random]
 *  [因为我说：volatile 是轻量级的 synchronized，面试官让我回去等通知！][volatile _ synchronized]
 *  [有人说：轻量级锁一定比重量级锁快！我忍不住笑了][Link 1]

关注下方二维码，订阅更多精彩内容

![format_png 2][]

朕已阅 ![format_png 3][]

[format_png]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X3BuZy82ZnVUM2VtV0k1SjViZ3pBa1NmZmp6WGljTlNaOEUwSWliUEEzUUpqZW4xR3k0alZkR2ljb1ZwT0doU1ppYko1WnYyUGpLZzRBNURYMDdNaHVKb0M3S2hlaEEvNjQw?x-oss-process=image/format,png
[format_png 1]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X2pwZy82ZnVUM2VtV0k1SjViZ3pBa1NmZmp6WGljTlNaOEUwSWliYUhhZlZuR3JzVDFzak5PSlRnVVk2YWFoSkI2OUNRQmlhMXhWcExkVmcyT3IyZUZtbjNSb0hNZy82NDA?x-oss-process=image/format,png
[_ Random]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU1NTkwODE4Mw%3D%3D&chksm=fbcc68f6ccbbe1e09e8a331827bec0c189a2d31aaa8c77457ff9936d9c3d8772fcd09a4109bf&idx=1&mid=2247484878&scene=21&sn=42878d80e2b2b19fb584b05243de8c5e#wechat_redirect
[volatile _ synchronized]: https://blog.csdn.net/sufu1065/article/details/104937003
[Link 1]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU1NTkwODE4Mw%3D%3D&chksm=fbcc68f9ccbbe1efdfe6f1d5a319725000631c8c22d650228180e42f1449f298943c0c096359&idx=1&mid=2247484865&scene=21&sn=8f8c02deee43b78a2f589f42f47d22fa#wechat_redirect
[format_png 2]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X2pwZy9zWnlBSnRpYWVzV2NqajRZNmIyUnNZampPNGNtc0E3OXZKY2RyY080RDZxb2t6V1l6NjQ4S2ZQVFNsSWhCeWVKbGZzQmtLaWFzWHR4a2JSTFRUSUxRcGlidy82NDA?x-oss-process=image/format,png
[format_png 3]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X2dpZi9Icld3Nlp1WENzaFRVZ1RwakJBOGRyQzRFYkZKUW5FNUJtRWVOOExvbWxzRkRNS2JlZVBsZWszTVpqMklGclRPWWljaWJhbElqTTJaN2dQa2JjTmhwYXRnLzY0MA?x-oss-process=image/format,png