親愛的小伙伴們，大家好！我是小米，一個熱愛技術(shù)分享的小編。今天，我們將一起來探討一個程序員們在日常工作中常常遇到的問題——如何知道HashMap正在擴容。 HashMap，作為Java中最常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一，經(jīng)常在我們的代碼中扮演著關(guān)鍵的角色。了解HashMap的工作原理，特別是它的擴容機制，可以幫助我們更好地理解和優(yōu)化我們的代碼。所以，讓我們一起深入探討這個話題吧！ HashMap 簡介

在深入研究HashMap的擴容機制之前，讓我們先來了解一下HashMap是什么以及它是如何工作的。 HashMap是一種散列表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它允許我們將鍵值對存儲在其中，并通過鍵來快速檢索值。在Java中，HashMap是非常常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它是基于哈希表實現(xiàn)的。 在HashMap中，鍵值對被存儲在一個數(shù)組中，每個數(shù)組元素通常被稱為“桶”（bucket）。當我們要存儲一個鍵值對時，HashMap首先會通過哈希函數(shù)計算出鍵的哈希碼，然后根據(jù)哈希碼將鍵值對存儲在相應(yīng)的桶中。 HashMap的工作原理

HashMap的工作原理非常簡單，當我們要存儲一個鍵值對時，它會按照以下步驟進行操作： 計算鍵的哈希碼。

根據(jù)哈希碼找到對應(yīng)的桶。

如果桶中已經(jīng)存在鍵相同的鍵值對，那么就更新該鍵值對的值。

如果桶中不存在鍵相同的鍵值對，就將新的鍵值對添加到桶中。

如果桶中的鍵值對數(shù)量達到一定閾值，HashMap會進行擴容操作。

HashMap 的擴容機制

當HashMap的負載因子（load factor）超過了一定閾值，它會自動進行擴容操作。負載因子是一個衡量HashMap空間利用率的指標，通常情況下，負載因子的默認值是0.75。當負載因子達到0.75時，HashMap會自動擴容，以保持桶的使用率在一個合理的范圍內(nèi)，從而保證HashMap的性能。 那么，問題來了，如何知道HashMap正在擴容呢？下面，我們將深入研究HashMap的源碼，以揭開這個謎題。 首先，我們需要查看HashMap的源碼，了解它是如何實現(xiàn)擴容的。HashMap的擴容操作主要涉及到兩個方法：

resize()

和

transfer()

。 源碼分析：resize() 方法

resize()

方法是HashMap中的一個私有方法，它用于進行擴容操作。當HashMap的負載因子超過了閾值時，

resize()

方法會被調(diào)用，它會創(chuàng)建一個新的桶數(shù)組，然后將原來的鍵值對重新分配到新的桶中。這個方法的代碼如下：

上面的代碼中，當

resize()

方法調(diào)用

transfer(newTab, e);

時，就會觸發(fā)擴容操作，我們將在下一節(jié)詳細討論這個方法。 源碼分析：transfer() 方法

transfer()

方法是HashMap中的另一個私有方法，它用于將鍵值對從舊的桶數(shù)組轉(zhuǎn)移到新的桶數(shù)組中。這個方法的代碼如下：

在上面的代碼中，

transfer()

方法會根據(jù)鍵的哈希值的高位來判斷鍵值對應(yīng)該放在新桶的哪一側(cè)。具體的細節(jié)在這里不是重點，我們只需要知道當

transfer()

方法被調(diào)用時，HashMap正在進行擴容操作。 現(xiàn)在，我們知道HashMap的擴容操作涉及到

resize()

和

transfer()

方法。那么，如何知道HashMap正在擴容呢？ 方法1：使用迭代器遍歷元素

一種最常見的方法是使用HashMap的迭代器來遍歷HashMap中的元素。當HashMap正在擴容時，迭代器會拋出

ConcurrentModificationException

異常。這是因為在擴容期間，HashMap的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，而迭代器無法正確處理這種情況。 下面是一個示例代碼，演示了如何使用迭代器來檢測HashMap是否在擴容：

在上面的代碼中，我們創(chuàng)建了一個HashMap，并在一個線程中觸發(fā)了擴容操作。在另一個線程中，我們使用迭代器來遍歷HashMap。當擴容發(fā)生時，迭代器會拋出異常，我們可以捕獲這個異常并進行相應(yīng)的處理。

但需要注意的是，使用迭代器來檢測HashMap的擴容并不是一種可靠的方法。因為迭代器的拋出異常是一種副作用，不是HashMap擴容的主要標志。所以，這種方法僅供參考，不建議在生產(chǎn)環(huán)境中使用。

方法2：通過觀察內(nèi)部狀態(tài)來檢測擴容

另一種方法是通過觀察HashMap的內(nèi)部狀態(tài)來檢測擴容。具體來說，我們可以觀察HashMap的桶數(shù)組的大小是否發(fā)生了變化。當桶數(shù)組的大小變化時，就可以確定HashMap正在擴容。下面是一個示例代碼，演示了如何使用這種方法來檢測HashMap的擴容：

在上面的代碼中，我們首先獲取HashMap的初始桶數(shù)組大小，然后在另一個線程中觸發(fā)擴容操作。在當前線程中，我們不斷檢測HashMap的大小是否發(fā)生變化，一旦發(fā)生變化，就可以確定HashMap正在擴容。

需要注意的是，這種方法僅適用于單線程環(huán)境，如果在多線程環(huán)境中使用，可能會出現(xiàn)競態(tài)條件，導(dǎo)致不準確的結(jié)果。

HashMap 擴容的性能影響

HashMap的擴容操作雖然是為了維持其高效性能，但它也會對性能造成一定的影響。主要的性能影響包括：

時間開銷

：HashMap的擴容是一個相對耗時的操作，因為它涉及到重新分配元素，所以在擴容期間，其他操作可能會變得更慢。

并發(fā)性能

：在多線程環(huán)境中，當HashMap正在擴容時，可能會導(dǎo)致競爭條件。因此，在高并發(fā)環(huán)境中，擴容可能會引入性能問題，需要謹慎處理。

內(nèi)存開銷

：在擴容期間，會有兩個數(shù)組同時存在，原數(shù)組和新數(shù)組。這會增加內(nèi)存消耗。因此，在內(nèi)存受限的情況下，需要考慮HashMap的大小和擴容策略。

為了減小HashMap擴容帶來的性能開銷，可以考慮以下幾點： 初始化HashMap時，可以指定初始容量，以減小擴容的頻率。

調(diào)整負載因子，使HashMap更早進行擴容，從而減小平均填充程度。

在多線程環(huán)境中，可以使用并發(fā)安全的HashMap實現(xiàn)，如

ConcurrentHashMap

，以減小競爭條件的影響。

END

了解HashMap的擴容機制對于Java程序員來說是非常重要的，因為它涉及到了程序的性能和穩(wěn)定性。雖然我們可以使用一些方法來檢測HashMap是否在擴容，但需要謹慎使用，并且最好在測試環(huán)境中驗證。 希望通過本文的介紹，你對HashMap的擴容機制有了更深入的了解。如果你有任何關(guān)于HashMap或其他Java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的問題，都可以留言給我，我會盡力解答。同時，也歡迎大家關(guān)注我的微信公眾號，一起學(xué)習(xí)技術(shù)，分享知識。謝謝大家的支持！ 如有疑問或者更多的技術(shù)分享，歡迎關(guān)注我的微信公眾號“

知其然亦知其所以然

”！