# Java 開發手冊建議創建 HashMap 時設置初始化容量，但是多少合適呢？ 集合是Java開發日常開發中經常會使用到的，而作為一種典型的K-V結構的數據結構，HashMap對于Java開發者一定不陌生。 關于HashMap，很多人都對他有一些基本的了解，比如他和hashtable之間的區別、他和concurrentHashMap之間的區別等。這些都是比較常見的，關于HashMap的一些知識點和面試題，想來大家一定了熟于心了，并且在開發中也能有效的應用上。 但是，作者在很多次 CodeReview 以及面試中發現，有一個比較關鍵的小細節經常被忽視，那就是HashMap創建的時候，要不要指定容量？如果要指定的話，多少是合適的？為什么？ ## 要設置HashMap的初始化容量 在[《HashMap中傻傻分不清楚的那些概念》](http://dasizhe.cn/none)中我們曾經有過以下結論： > HashMap有擴容機制，就是當達到擴容條件時會進行擴容。HashMap的擴容條件就是當HashMap中的元素個數（size）超過臨界值（threshold）時就會自動擴容。在HashMap中，threshold = loadFactor \* capacity。 所以，如果我們沒有設置初始容量大小，隨著元素的不斷增加，HashMap會發生多次擴容，而HashMap中的擴容機制決定了每次擴容都需要重建hash表，是非常影響性能的。 所以，首先可以明確的是，我們建議開發者在創建HashMap的時候指定初始化容量。并且《阿里巴巴開發手冊》中也是這么建議的：  ## HashMap初始化容量設置多少合適 那么，既然建議我們集合初始化的時候，要指定初始值大小，那么我們創建HashMap的時候，到底指定多少合適呢？ 有些人會自然想到，我準備塞多少個元素我就設置成多少唄。比如我準備塞7個元素，那就new HashMap(7)。 **但是，這么做不僅不對，而且以上方式創建出來的Map的容量也不是7。** 因為，當我們使用HashMap(int initialCapacity)來初始化容量的時候，HashMap并不會使用我們傳進來的initialCapacity直接作為初識容量。 **JDK會默認幫我們計算一個相對合理的值當做初始容量。所謂合理值，其實是找到第一個比用戶傳入的值大的2的冪。** 也就是說，當我們new HashMap(7)創建HashMap的時候，JDK會通過計算，幫我們創建一個容量為8的Map；當我們new HashMap(9)創建HashMap的時候，JDK會通過計算，幫我們創建一個容量為16的Map。 **但是，這個值看似合理，實際上并不盡然。因為HashMap在根據用戶傳入的capacity計算得到的默認容量，并沒有考慮到loadFactor這個因素，只是簡單機械的計算出第一個大約這個數字的2的冪。** > loadFactor是負載因子，當HashMap中的元素個數（size）超過 threshold = loadFactor \* capacity時，就會進行擴容。 也就是說，如果我們設置的默認值是7，經過JDK處理之后，HashMap的容量會被設置成8，但是，這個HashMap在元素個數達到 8\*0.75 = 6的時候就會進行一次擴容，這明顯是我們不希望見到的。 那么，到底設置成什么值比較合理呢？ 這里我們可以參考JDK8中putAll方法中的實現的，這個實現在guava（21.0版本）也被采用。 這個值的計算方法就是： ~~~ return (int) ((float) expectedSize / 0.75F + 1.0F); ~~~ 比如我們計劃向HashMap中放入7個元素的時候，我們通過expectedSize / 0.75F + 1.0F計算，7/0.75 + 1 = 10 ,10經過JDK處理之后，會被設置成16，這就大大的減少了擴容的幾率。 > 當HashMap內部維護的哈希表的容量達到75%時（默認情況下），會觸發rehash，而rehash的過程是比較耗費時間的。所以初始化容量要設置成expectedSize/0.75 + 1的話，可以有效的減少沖突也可以減小誤差。（大家結合這個公式，好好理解下這句話） **所以，我們可以認為，當我們明確知道HashMap中元素的個數的時候，把默認容量設置成expectedSize / 0.75F + 1.0F 是一個在性能上相對好的選擇，但是，同時也會犧牲些內存。** 這個算法在guava中有實現，開發的時候，可以直接通過Maps類創建一個HashMap： ~~~ Map<String, String> map = Maps.newHashMapWithExpectedSize(7); ~~~ 其代碼實現如下： ~~~ 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; } } ~~~ 但是，**以上的操作是一種用內存換性能的做法，真正使用的時候，要考慮到內存的影響**。但是，大多數情況下，我們還是認為內存是一種比較富裕的資源。 但是話又說回來了，有些時候，我們到底要不要設置HashMap的初識值，這個值又設置成多少，真的有那么大影響嗎？其實也不見得！ 可是，大的性能優化，不就是一個一個的優化細節堆疊出來的嗎？ 再不濟，以后你寫代碼的時候，使用Maps.newHashMapWithExpectedSize(7);的寫法，也可以讓同事和老板眼前一亮。 或者哪一天你碰到一個面試官問你一些細節的時候，你也能有個印象，或者某一天你也可以拿這個出去面試問其他人~！啊哈哈哈。