之前写过一篇关于HashMap的文章，反响很好，但是评论区问的最多的问题是为什么HashMap的负载因子初始值为0.75，私下好好研究了一下，总结了这篇文章。本文基于JDK1.8，在此进行说明。HashMap（基于jdk1.8源码分析，也是我最好的回应，不要错过）OK。下面开始分析。1.负载因子的作用对于HashMap的研究，我一直在思考源码是如何实现的。现在再看的时候发现系统默认的参数值才是HashMap的精髓。负载因子与扩容机制有关，也就是说如果当前容器的容量达到我们设置的最大值，就会开始扩容操作。举个例子解释一下，免得大家看不懂：比如当前容器容量为16，负载因子为0.75，16*0.75=12，也就是说当容量达到12时，扩容操作会被执行。他的功能很简单，相当于一个扩容机制的门槛。当超过这个阈值时，就会触发扩容机制。HashMap源码已经默认为我们指定了0.75的加载因子。publicclassHashMapextendsAbstractMapimplementsMap,Cloneable,Serializable{//略staticfinalfloatDEFAULT_LOAD_FACTOR=0.75f;//略publicHashMap(initialCapacity,floatloadFactor){if(initialCapacity<0)thrownewIllegalArgumentException("Illegalinitialcapacity:"+initialCapacity);if(initialCapacity>MAXIMUM_CAPACITY)initialCapacity=MAXIMUM_CAPACITY;if(loadFactor<=0||Float.isNaN(loadFactor))thrownewIllegalArgumentException("IllegalArgumentException("非法负载因子:"+loadFactor);this.loadFactor=负载因子阈值=tableSizeFor(initialCapacity);}//略}我截取了部分源码，从中可以看出系统默认的负载因子值为0.75，我们也可以在构造方法中指定。下面正式分析一下为什么是默认的0.75。2.原因解释（强调）当我们考虑HashMap时，首先应该想到的是HashMap只是一种数据结构。既然是数据结构，最重要的就是节省时间和空间。加载因子的作用肯定也是节省时间和空间。为什么要保存？我们考虑两种极端情况。1.负载系数为1.0。我们先来看看HashMap的底层数据结构。我们的数据一开始就存放在一个数组中。当发生哈希冲突时，会在该数据节点上生成一个链表。当链表达到一定长度时，当长度很长时，链表就会转为红黑树。当加载因子为1.0时，表示只有当数组的8个值（本图为8）都被填充时，才会发生扩容。这就带来了一个很大的问题，因为Hash冲突是无法避免的。当负载因子为1.0时，意味着会出现大量的Hash冲突，底层的红黑树变得异常复杂。对查询效率极为不利。在这种情况下，牺牲时间来保证空间利用率。所以，一句话，负载率太大。虽然空间利用率提高了，但是时间效率却降低了。2、载荷系数为0.5。当加载因子为0.5时，表示当数组中的元素达到一半时，就会开始扩容。由于填充的元素少了，Hash冲突也会减少，所以底层链表的长度或者红黑树的高度都会变小。查询效率会提高。不过兄弟们，这个时候空间利用率会大大降低。原本存储1M数据，现在意味着需要2M空间。一句话，负载率太小了。虽然提高了时间效率，但降低了空间利用率。3、负载系数为0.75。经过前面的分析，基本就知道为什么是0.75的答案了。这是时间和空间之间的权衡。当然这个答案不是我自己的。答案在源代码中，我们可以看一下：/*作为一般规则，默认的加载因子(.75)在时间和空间成本之间提供了一个很好的*权衡。较高的值会减少*空间开销，但会增加查找成本（反映在大多数*HashMap类的操作中，包括*getandput).Theexpectednumberofentriesin*themapanditsloadfactorshouldbetakenintoaccountwhen*settingitsinitialcapacity,soastominimizethenumberof*rehashoperations.Iftheinitialcapacityisgreaterthanthe*maximumnumberofentriesdividedbytheloadfactor,norehash*operationswilleveroccur.*/大致意思就是说负载因子是0.75的时候，空间利比比较高，并且避免了相当多的Hash冲突，使得底层链表或者红黑树的高度相对较低，提高了空间效率。OK，写到这里答案基本就出来了，可以一句话总结成一篇文章了。如有问题，请批评指正。本文转载自微信公众号“愚公要移山”，可关注下方二维码。转载本文请联系愚公移山公众号。
