面试题：为什么HashMap 使用的时候指定容量？

青旅半醒 2024-02-20 09:25 42阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  前言
 *  正文
 *   *  为什么要指定容量？

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## 前言 ##

其实可以看到我写了这么久的博客，很少去写hashMap的东西。  
为什么？因为这个东西感觉是java面试必备的，我感觉大家都看到腻了，所以一直没怎么去写hashMap相关的。

本篇内容：

*  举例说明 HashMap 使用的时候指定容量 错误用法；
 *  源码走读，HashMap初始容量的 计算方式；
 *  源码走读扩容的点；
 *  正确应该怎么去用，一定要理解再用；
 *  一些杂谈。

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`提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考`

## 正文 ##

不开玩笑，真的都知道指定容量，但是有些用对了，有些没用对。

![在这里插入图片描述][203a645a9ff843bc84ae03f0618d7d26.png]

### 为什么要指定容量？ ###

这个原由，都不用说，阿里的java开发手册就说的很明白：

![在这里插入图片描述][50f4222d3f1c448990ddb3281d0e001f.png]

其实核心点，就是避免数据量慢慢增加，导致反复触发扩容，影响性能。

于是乎就很多错误的使用方式了（虽热影响不大）：

**错误理解使用示例 ① ：**  
分页查询出来的数据，需要转换成 Map， 因为分页是固定了一页最多15条。

所以出现了这个代码：

Map<String, String> map = new HashMap<>(15);

或者是

Map<String, String> map = new HashMap<>(userPageList.size());

**错误理解使用示例 ② ：**  
类型type 有 4种， 要放到一个map里面，返回去。

所以出现了这个代码：

Map<Integer, String> map = new HashMap<>(4);

**错误理解使用示例 ③：**  
一个参数map，里面想放2个参数。

所以出现了这个代码：

Map<String, String> map = new HashMap<>(2);

不多举例，其实这几个错误示例，都是错在指定容量的 值上。

正例：initialCapacity = （需要存储的元素个数/负载因子）+ 1

默认 指定是 传入 16， 16\* 0.75=12 ， 所以扩容阈值是12 。

说到这里，大家应该知道为什么上面是错误用法了吧？

比如我们想 存 4个元素到Map， 我们为了避免后面触发扩容影响性能（其实元素少性能没多少影响）， 就指定了 4 ：

Map<Integer, String> map = new HashMap<>(4);

其实这样 4x0.75= 3 ，那么如果存放第四个元素的时候，就会触发扩容

![在这里插入图片描述][cc985829b5364bfca396182555c93c99.png]

这样就是违背了我们开始指定 的 4 的最初用意。

实战看看这个错误使用场景的情况：

同过反射，将capacity属性的权限拿到，可以直接打印出来看下capacity的变化，就知道是否触发了扩容：

public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        
    
        Map<String, String> map = new HashMap<>(4);
        Class<?> mapType = map.getClass();
        Method capacity = mapType.getDeclaredMethod("capacity");
        capacity.setAccessible(true);
    
        map.put("1", "第一个元素插入");
        System.out.println("capacity : " + capacity.invoke(map) + "    size : " + map.size());
        map.put("2", "第二个元素插入");
        System.out.println("capacity : " + capacity.invoke(map) + "    size : " + map.size());
        map.put("3", "第三个元素插入");
        System.out.println("capacity : " + capacity.invoke(map) + "    size : " + map.size());
        map.put("4", "第四个元素插入");
        System.out.println("capacity : " + capacity.invoke(map) + "    size : " + map.size());
    
    }

看下打印效果：

![在这里插入图片描述][9a740eefa0604a9691c9c8aaa9cbe3fc.png]

为什么，当size =3 ，也就是插入三个元素的时候还没变。

因为我们初始化容量值传入的 4， 4\* 0.75 =3. 扩容阈值是 3！

![在这里插入图片描述][185e88603f2b4060a5d3dbea06f7eb3c.png]  
当插入第四个元素的时候， 就超过了扩容阈值，所以触发了扩容，所以看的最后其实是进行了一次扩容，打印出来的capacity是 8.

那么我们应该传多少？

正例：initialCapacity = （需要存储的元素个数/负载因子）+ 1

4/0.75 + 1 = 6.3333333

我们指定传6么？还是传 7 ？

指定6：

![在这里插入图片描述][dc3077a7402d4dce9c3298d1a57eada3.png]  
指定7：  
![在这里插入图片描述][a39287a63c274c0dafcbf2ee12145ddb.png]  
指定6，7 都没区别好像， 值得庆祝的是，没有再次触发扩容。

那么为啥没区别呢？

![在这里插入图片描述][9a2d281716c942e1ba9de6bbb0cd49ed.png]  
**HashMap会转换成大于该capacity 的第一个2的幂作为容量 。**  
所以传5，6，7，8 都是 8 ；

传9，10，11，12，13，14，15，16 都是 16 ；

好了不多啰嗦了， 最后再补一嘴， 默认指定容量，其实就是 内存换性能。

所以真正去使用指定容量的时候， 需要考虑：如果我是一个定时任务，允许跑1小时。。。我需要考虑性能么？

或者如果我服务内存很小，我是不是要对内存省吃俭用？

[203a645a9ff843bc84ae03f0618d7d26.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/20/c75f2f064c2b41cf81fd0dc848763005.png
[50f4222d3f1c448990ddb3281d0e001f.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/20/0826c5b17cdc4ab78fe1dc177f03dd34.png
[cc985829b5364bfca396182555c93c99.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/20/fece4d99544e4f07906c50e3d87cc083.png
[9a740eefa0604a9691c9c8aaa9cbe3fc.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/20/b530af74a5b14b1bb03bbee9b8f0fb04.png
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