阿里巴巴Java开发手册建议建立HashMap时设置初始化容量，可是多少合适呢？

集合是Java开发平常开发中常常会使用到的，而做为一种典型的K-V结构的数据结构，HashMap对于Java开发者必定不陌生。

关于HashMap，不少人都对他有一些基本的了解，好比他和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，想来你们必定了熟于心了，而且在开发中也能有效的应用上。

可是，做者在不少次 CodeReview 以及面试中发现，有一个比较关键的小细节常常被忽视，那就是HashMap建立的时候，要不要指定容量？若是要指定的话，多少是合适的？为何？

要设置HashMap的初始化容量

在《HashMap中傻傻分不清楚的那些概念》中咱们曾经有过如下结论：

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。

因此，若是咱们没有设置初始容量大小，随着元素的不断增长，HashMap会发生屡次扩容，而HashMap中的扩容机制决定了每次扩容都须要重建hash表，是很是影响性能的。

因此，首先能够明确的是，咱们建议开发者在建立HashMap的时候指定初始化容量。而且《阿里巴巴开发手册》中也是这么建议的：



HashMap初始化容量设置多少合适

那么，既然建议咱们集合初始化的时候，要指定初始值大小，那么咱们建立HashMap的时候，到底指定多少合适呢？

有些人会天然想到，我准备塞多少个元素我就设置成多少呗。好比我准备塞7个元素，那就new HashMap(7)。

可是，这么作不只不对，并且以上方式建立出来的Map的容量也不是7。

由于，当咱们使用HashMap(int initialCapacity)来初始化容量的时候，HashMap并不会使用咱们传进来的initialCapacity直接做为初识容量。

JDK会默认帮咱们计算一个相对合理的值当作初始容量。所谓合理值，实际上是找到第一个比用户传入的值大的2的幂。

也就是说，当咱们new HashMap(7)建立HashMap的时候，JDK会经过计算，帮咱们建立一个容量为8的Map；当咱们new HashMap(9)建立HashMap的时候，JDK会经过计算，帮咱们建立一个容量为16的Map。

可是，这个值看似合理，实际上并不尽然。由于HashMap在根据用户传入的capacity计算获得的默认容量，并无考虑到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，若是咱们设置的默认值是7，通过JDK处理以后，HashMap的容量会被设置成8，可是，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，这明显是咱们不但愿见到的。

那么，到底设置成什么值比较合理呢？

这里咱们能够参考JDK8中putAll方法中的实现的，这个实如今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);
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好比咱们计划向HashMap中放入7个元素的时候，咱们经过expectedSize / 0.75F + 1.0F计算，7/0.75 + 1 = 10 ,10通过JDK处理以后，会被设置成16，这就大大的减小了扩容的概率。

当HashMap内部维护的哈希表的容量达到75%时（默认状况下），会触发rehash，而rehash的过程是比较耗费时间的。因此初始化容量要设置成expectedSize/0.75 + 1的话，能够有效的减小冲突也能够减少偏差。（你们结合这个公式，好好理解下这句话）

因此，咱们能够认为，当咱们明确知道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，可是，同时也会牺牲些内存。

这个算法在guava中有实现，开发的时候，能够直接经过Maps类建立一个HashMap：

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

其代码实现以下：

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;
    }
}
复制代码

可是，以上的操做是一种用内存换性能的作法，真正使用的时候，要考虑到内存的影响。 可是，大多数状况下，咱们仍是认为内存是一种比较富裕的资源。

可是话又说回来了，有些时候，咱们到底要不要设置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！

但是，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，之后你写代码的时候，使用Maps.newHashMapWithExpectedSize(7);的写法，也可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，或者某一天你也能够拿这个出去面试问其余人~！啊哈哈哈。