HashMap的尾部遍歷問題 （Tail Traversing）
- 2020 年 2 月 24 日
- 筆記
JDK1.7的HashMap在實現resize()時，新table[]的列表採用LIFO方式，即隊頭插入。 這樣做的目的是：避免尾部遍歷。
避免尾部遍歷是為了避免在新列表插入數據時，遍歷到隊尾的位置。因為，直接插入的效率更高。
對resize()的設計來說，本來就是要創建一個新的table，列表的順序不是很重要。但如果要確保插入隊尾，還得遍歷出鏈表的隊尾位置，然後插入，是一種多餘的損耗。 直接採用隊頭插入，會使得鏈表數據倒序。
例如原來順序是：
10 20 30 40
插入順序如下
10 20 10 30 20 10 40 30 20 10
存在問題：
採用隊頭插入的方式，導致了HashMap在「多執行緒環境下」的死循環問題：http://www.cnblogs.com/chengdabelief/p/7419776.html
JDK1.8的優化
JDK1.7中rehash的時候，舊鏈表遷移新鏈表的時候，如果在新表的數組索引位置相同，則鏈表元素會倒置，JDK1.8不會倒置，通過增加tail指針，既避免了死循環問題（讓數據直接插入到隊尾），又避免了尾部遍歷。程式碼如下：
final Node<K,V>[] resize() { Node<K,V>[] oldTab = table; int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length; int oldThr = threshold; int newCap, newThr = 0; if (oldCap > 0) { // 超過最大值就不再擴充了，就只好隨你碰撞去吧 if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) { threshold = Integer.MAX_VALUE; return oldTab; } // 沒超過最大值，就擴充為原來的2倍 else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY && oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY) newThr = oldThr << 1; // double threshold } else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold newCap = oldThr; else { // zero initial threshold signifies using defaults newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY; newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY); } // 計算新的resize上限 if (newThr == 0) { float ft = (float)newCap * loadFactor; newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ? (int)ft : Integer.MAX_VALUE); } threshold = newThr; @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"}) Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap]; table = newTab; if (oldTab != null) { // 把每個bucket都移動到新的buckets中 for (int j = 0; j < oldCap; ++j) { Node<K,V> e; if ((e = oldTab[j]) != null) { oldTab[j] = null; if (e.next == null) newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e; else if (e instanceof TreeNode) ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap); else { // preserve order Node<K,V> loHead = null, loTail = null; Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null; Node<K,V> next; do { next = e.next; // 原索引 if ((e.hash & oldCap) == 0) { if (loTail == null) loHead = e; else loTail.next = e; loTail = e; } // 原索引+oldCap else { if (hiTail == null) hiHead = e; else hiTail.next = e; hiTail = e; } } while ((e = next) != null); // 原索引放到bucket里 if (loTail != null) { loTail.next = null; newTab[j] = loHead; } // 原索引+oldCap放到bucket里 if (hiTail != null) { hiTail.next = null; newTab[j + oldCap] = hiHead; } } } } } return newTab; }
