Java中HashMap的奇怪行为

Question

我在下面的课堂上发现hashmap有一些奇怪的行为

class Employee {

  private String a;
  private int b;

  public Employee(String a, int b) {
    this.a = a;
    this.b = b;
  }

  @Override
  public int hashCode() {
    final int prime = 31;
    int result = 1;
    result = prime * result + ((a == null) ? 0 : a.hashCode());
    result = prime * result + b;
    return result;
  }

  @Override
  public boolean equals(Object obj) {
    if (this == obj)
        return true;
    if (obj == null)
        return false;
    if (getClass() != obj.getClass())
        return false;
    Employee other = (Employee) obj;
    if (a == null) {
        if (other.a != null)
            return false;
    } else if (!a.equals(other.a))
        return false;
    if (b != other.b)
        return false;

    return true;
  }

  public static void main(String[] args) {
    HashMap<Employee,Integer> map = new HashMap<>();

    for(int i = 0; i < 13; i++) {
        map.put(new Employee( i + "", i), i + i);
    }
  }
}

当我使用new Employee（“，i”）作为在map中存储数据的键时，它运行良好，并在插入第12个节点后调整了map的大小。但是在使用 新员工（i+“”，i）作为键，它显示出奇怪的行为，使用此键添加第10个元素时，它将映射从16调整为32，添加第11个元素时，它再次将映射从32调整为64。 如果您发现这种行为的任何原因，请提供帮助

Answer 1

正如@G_H提到的，我相信您指的是地图的内部结构，可以通过调试器看到。 HashMap使用hashCode（）方法将对象分组到“bucket”中

重写的hashCode（）方法使用字符串成员a的值。当a为“”时，其哈希代码为0，因此要插入的元素的哈希代码相对更接近，而不是将a设置为具有更高哈希代码的更有意义的字符串时

出于某种原因（取决于哈希桶的具体实现方式），当哈希代码值相距更远时，HashMap对象决定更快地扩大其内部结构

对于插入的元素，请查看它们的哈希代码值，这将是有意义的

Answer 2

原因是Java 8中HashMap的新组织。当特定bin中的列表变得太长时HashMap会将该列表迁移到树中，而不是链表中——这个过程称为树化

TREEIFY_THRESHOLD=8表示当给定bin中有8个条目时，给定bin应该在二叉树中存储冲突值，而不是链表（从而将此bin的搜索复杂度从O（n）更改为O（logn））

if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1)
                treeifyBin(tab, hash);

方法treeifyBin替换bin中的所有链接节点作为散列，除非表太小，在这种情况下，它会调整表的大小

所以在你的例子中，你得到了64个大小（这段代码使大小调整了两次，将标签大小增加到32，并且64（MIN_TREEIFY_CAPACITY））：

if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
            resize();

Answer 3

我试着重写你代码的has方法。通过您的实现（使用反射获取地图细节）

Loop 0 : Capacity : 16, Factor : 12, Current Size : 1
Loop 1 : Capacity : 16, Factor : 12, Current Size : 2
Loop 2 : Capacity : 16, Factor : 12, Current Size : 3
Loop 3 : Capacity : 16, Factor : 12, Current Size : 4
Loop 4 : Capacity : 16, Factor : 12, Current Size : 5
Loop 5 : Capacity : 16, Factor : 12, Current Size : 6
Loop 6 : Capacity : 16, Factor : 12, Current Size : 7
Loop 7 : Capacity : 16, Factor : 12, Current Size : 8
Loop 8 : Capacity : 32, Factor : 24, Current Size : 9
Loop 9 : Capacity : 64, Factor : 48, Current Size : 10
Loop 10 : Capacity : 64, Factor : 48, Current Size : 11
Loop 11 : Capacity : 64, Factor : 48, Current Size : 12
Loop 12 : Capacity : 64, Factor : 48, Current Size : 13

改写如下：

public int hashCode() {
    final int prime = 31;
    return prime * this.b;
}

那么尺寸的增加就如预期的那样

Loop 0 : Capacity : 16, Factor : 12, Current Size : 1
Loop 1 : Capacity : 16, Factor : 12, Current Size : 2
Loop 2 : Capacity : 16, Factor : 12, Current Size : 3
Loop 3 : Capacity : 16, Factor : 12, Current Size : 4
Loop 4 : Capacity : 16, Factor : 12, Current Size : 5
Loop 5 : Capacity : 16, Factor : 12, Current Size : 6
Loop 6 : Capacity : 16, Factor : 12, Current Size : 7
Loop 7 : Capacity : 16, Factor : 12, Current Size : 8
Loop 8 : Capacity : 16, Factor : 12, Current Size : 9
Loop 9 : Capacity : 16, Factor : 12, Current Size : 10
Loop 10 : Capacity : 16, Factor : 12, Current Size : 11
Loop 11 : Capacity : 16, Factor : 12, Current Size : 12
Loop 12 : Capacity : 32, Factor : 24, Current Size : 13

虽然我无法确定地解释，但下面来自HashMap实现的片段表明，哈希计算值可能会增加映射的大小

void More addEntry(int hash, K key, V value, int **bucketIndex**) {
    Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
    table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);
    if (size++ >= threshold)
        resize(2 * table.length);
}