如何解析Java8 HashMap擴容算法

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Java8的HashMap擴容過程主要就是集中在resize()方法中

final Node<K,V>[] resize() {   // ...省略不重要的 }

其中，當HashMap擴容完畢之后，需要對原有的數據進行轉移。因為容量變大了，部分元素的位置因此要變更，因而出現了下面的這個轉移過程。

轉移過程大致是：依次從舊數組里取值，然后從該值對應的鏈表上依次取出節點，對節點取模分別放入lo鏈表和hi鏈表，當鏈表中節點遍歷完后，分別把lo鏈表和hi鏈表放入新數組的不同位置。

在看到如下第15行時，我在想，為什么（e.hash & oldCap）== 0時就放入lo鏈表，否則就是hi鏈表？

說到這個問題，那我們就要回顧下HashMap存入新元素的過程了。看下面的第45行，可以發現插入時是使用(n - 1) & hash來計算位置的，即數組長度-1，而擴容移位是使用數組長度n計算的，那這是為什么呢？

for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {  Node<K,V> e;  if ((e = oldTab[j]) != null) {    oldTab[j] = null;    if (e.next == null)      newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;    else if (e instanceof TreeNode)      ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);    else { // preserve order      Node<K,V> loHead = null, loTail = null;      Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;      Node<K,V> next;      do {        next = e.next;        if ((e.hash & oldCap) == 0) {          if (loTail == null)            loHead = e;          else            loTail.next = e;          loTail = e;        }        else {          if (hiTail == null)            hiHead = e;          else            hiTail.next = e;          hiTail = e;        }      } while ((e = next) != null);      if (loTail != null) {        loTail.next = null;        newTab[j] = loHead;      }      if (hiTail != null) {        hiTail.next = null;        newTab[j + oldCap] = hiHead;      }    }  }}final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) {  // ...省略不重要的  if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)    tab[i] = newNode(hash, key, value, null);  else {  // ...省略不重要的}

像我們看Java8的HashMap源碼，應該都應該知道HashMap的底層數組長度都是2的n方的值

那么我們就假設一個底層數組長度為8的HashMap模擬進行插入元素和擴容移位的過程

長度n=8 ----> 0x1000

n-1　　 ----> 0x0111

此時寫入兩個元素，兩個元素的hash值分別為hash2 = 0x0101，hash3 = 0x1101

hash2 & n-1 = 0x0101

hash3 & n-1 = 0x0101

兩個hash取模后的結果是一致的，所以它們會在同一個地方組成鏈表

那么此時如果要進行擴容移位呢？

hash2 & n = 0x0000

hash3 & n = 0x1000

此時兩者的結果是不一樣的，并且相差0x1000即10進制的8即數組長度.。

所以這也就是為什么上圖15行只判斷==0的原因，因為這個取模結果只有0和1兩種值（數組長度是2的n次方，只有除了符號位外的最高位為1）

而兩個取模結果等于數組長度，這也就是為什么上圖第32和36行那么處理的原因。

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