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2024年3月8日发(作者：为什么oracle官网没有12c)
HashMap的resize原理详解
简介
HashMap是Java中常用的数据结构，它是基于哈希表实现的，用于存储键值对。当HashMap中的元素数量超过一定阈值时，会触发resize操作，即扩容。本文将详细解释HashMap的resize原理，并介绍扩容的具体过程。
HashMap的内部结构
HashMap的内部实现是一个数组+链表/红黑树的组合，数组用来存储数据，链表/红黑树用来解决hash冲突。数组的每个元素称为桶(bucket)，每个桶都可以存储一个链表的头结点或红黑树的根节点。
数组容量与负载因子
HashMap的属性包括：容量(capacity)、负载因子(load factor)、阈值(threshold)。
容量是HashMap数组的大小，它是HashMap创建时设定的大小，而非实际存储数据的数量。负载因子是HashMap在进行resize操作时的重要参考因素，它的默认值为0.75。阈值是根据负载因子来计算的，它表示数组达到的临界容量，超过阈值就会触发resize操作。
resize原理
HashMap的resize操作是在数组元素数量达到阈值后触发的，目的是为了提高HashMap的存储效率。resize操作会对数组进行扩容，并将原数组中的元素重新分配到新的数组中。
resize操作的具体过程有以下几个步骤：
1. 创建一个新的数组，长度为当前数组的两倍。新数组的容量为当前容量的两倍，目的是为了减少hash冲突的概率。
2. 遍历原数组，将其中的每个非空桶(bucket)中的元素重新计算hash值，并根据新数组的长度进行取模，确定元素在新数组中的位置。
3. 如果新数组的目标位置为空，直接将元素放入该位置；如果新数组的目标位置已经存在元素，则将该元素插入到链表/红黑树的末尾或树节点中。
4. 循环遍历完整个原数组，将所有元素都重新分配到新数组中。
5. 更新HashMap的属性值，包括容量、阈值等。
扩容触发条件
HashMap的扩容是在调用put方法时触发的，具体的条件如下：
1. 当前元素数量超过阈值：当前元素数量超过了容量与负载因子的乘积，即size > threshold。
2. 当前桶(bucket)非空：HashMap中至少有一个非空桶。
扩容过程中的并发问题
由于多线程操作的并发性，resize操作在多线程环境下可能会引发问题。在resize过程中，有可能多个线程同时进行put操作，可能会导致元素被丢失或环形链表形成等问题。
为了解决这个问题，Java中的HashMap采取了一种加锁的机制，即链表的头结点或红黑树的根节点使用synchronized关键字加锁。这样，在resize操作过程中，虽然多个线程可以同时操作不同桶的元素，但无法同时操作同一个桶的元素。
resize操作的时间复杂度
resize操作的时间复杂度取决于两个因素：元素数量n和链表/红黑树的平均长度m。
1. 遍历原数组：对于每个非空桶(bucket)，需要遍历链表/红黑树，时间复杂度为O(m)。
2. 计算hash值并插入新数组：假设新数组的长度为n，平均每个桶上有m个元素，那么时间复杂度为O(n+m)。
3. 更新HashMap的属性值：时间复杂度为O(1)。
综上所述，resize操作的时间复杂度为O(n+m)。
总结
HashMap的resize原理主要涉及到数组扩容、元素重新分配以及并发操作等内容。在resize过程中，HashMap会创建一个新的数组，重新计算元素的hash值，并将
元素插入到新数组的对应位置。为了解决并发问题，HashMap采取了加锁的机制。resize操作的时间复杂度为O(n+m)，其中n是元素数量，m是链表/红黑树的平均长度。理解HashMap的resize原理对于正确使用和优化HashMap的性能非常重要。
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