之前寫過一篇專門介紹HashMap的文章，反響很不錯，不過在留言區問的最多的問題就是HashMap的負載因子初始值爲什麼是0.75，私下又好好地研究了一番，總結了這篇文章。
本篇文章基於JDK1.8，特在此說明。
OK。下面我們就開始進行分析。
#一、負載因子的作用
對於HashMap的研究，我之前一直停留在考慮源碼是如何實現的，現在當我重新再來看的時候，才發現，系統默認的各種參數值，纔是HashMap的精華所在。
負載因子是和擴容機制有關的，意思是如果當前容器的容量，達到了我們設定的最大值，就要開始執行擴容操作。舉個例子來解釋，避免小白聽不懂：
比如說當前的容器容量是16，負載因子是0.75,16*0.75=12，也就是說，當容量達到了12的時候就會進行擴容操作。
他的作用很簡單，相當於是一個擴容機制的閾值。當超過了這個閾值，就會觸發擴容機制。HashMap源碼已經爲我們默認指定了負載因子是0.75。
public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>
implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable {
//略
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
//略
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +
initialCapacity);
if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)
initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;
if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))
throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +
loadFactor);
this.loadFactor = loadFactor;
this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);
}
//略
}
我截取了部分源碼，從這裏可以看出，系統默認的負載因子值就是0.75，而且我們還可以在構造方法中去指定。下面我們就正式來分析一下爲什麼是默認的0.75。
#二、原因解釋（重點）
我們在考慮HashMap的時候，首先要想到的是HashMap只是一個數據結構，既然是數據結構最主要的就是節省時間和空間。負載因子的作用肯定也是節省時間和空間。爲什麼節省呢？我們考慮兩種極端情況。
1、負載因子是1.0
我們先看HashMap的底層數據結構
我們的數據一開始是保存在數組裏面的，當發生了Hash碰撞的時候，就是在這個數據節點上，生出一個鏈表，當鏈表長度達到一定長度的時候，就會把鏈表轉化爲紅黑樹。
當負載因子是1.0的時候，也就意味着，只有當數組的8個值（這個圖表示了8個）全部填充了，纔會發生擴容。這就帶來了很大的問題，因爲Hash衝突時避免不了的。當負載因子是1.0的時候，意味着會出現大量的Hash的衝突，底層的紅黑樹變得異常複雜。對於查詢效率極其不利。這種情況就是犧牲了時間來保證空間的利用率。
因此一句話總結就是負載因子過大，雖然空間利用率上去了，但是時間效率降低了。
2、負載因子是0.5
負載因子是0.5的時候，這也就意味着，當數組中的元素達到了一半就開始擴容，既然填充的元素少了，Hash衝突也會減少，那麼底層的鏈表長度或者是紅黑樹的高度就會降低。查詢效率就會增加。
但是，兄弟們，這時候空間利用率就會大大的降低，原本存儲1M的數據，現在就意味着需要2M的空間。
一句話總結就是負載因子太小，雖然時間效率提升了，但是空間利用率降低了。
3、負載因子0.75
經過前面的分析，基本上爲什麼是0.75的答案也就出來了，這是時間和空間的權衡。當然這個答案不是我自己想出來的。答案就在源碼上，我們可以看看：
/* <p>As a general rule, the default load factor (.75) offers a good
* tradeoff between time and space costs. Higher values decrease the
* space overhead but increase the lookup cost (reflected in most of
* the operations of the <tt>HashMap</tt> class, including
* <tt>get</tt> and <tt>put</tt>). The expected number of entries in
* the map and its load factor should be taken into account when
* setting its initial capacity, so as to minimize the number of
* rehash operations. If the initial capacity is greater than the
* maximum number of entries divided by the load factor, no rehash
* operations will ever occur.*/
大致意思就是說負載因子是0.75的時候，空間利用率比較高，而且避免了相當多的Hash衝突，使得底層的鏈表或者是紅黑樹的高度比較低，提升了空間效率。
OK，寫到這答案基本上就出來了，一句話能總結的寫成了一篇文章。如有問題，還請批評指正。
