当 HashMap 或 HashSet 达到最大容量时会发生什么？

Question

就在几分钟前，我回答了一个关于“Java 中 HashMap 的最大可能大小”的问题。正如我一直读到的，HashMap 是一个可增长的数据结构。它的大小仅受JVM内存大小的限制。因此我认为它的大小没有硬性限制并相应地回答。 （同样适用于 HashSet。）

但有人纠正我说，由于 HashMap 的 size() 方法返回一个 int，因此 限制了它的大小。一个完全正确的观点。我只是尝试在本地测试它但失败了，我需要超过 8GB 的​​内存才能在 HashMap 中插入超过 2,147,483,647 个整数，而我没有。

我的问题是：

• 当我们尝试将 2,147,483,647 + 1 个元素插入到 HashMap/HashSet？
• 是否抛出错误？
• 如果是，是哪个错误？如果 HashMap/HashSet 没有发生什么，它已经 现有元素和新元素？

如果有人有幸使用 16GB 内存的机器，您可以实际尝试一下。 :)

Answer 1

数组的底层容量必须是 2 的幂（限制为 2^30）当达到这个大小时，负载因子被有效地忽略并且数组停止增长。

此时碰撞率增加。

鉴于 hashCode() 只有 32 位，因此在任何情况下都变得如此之大是没有意义的。

/**
 * Rehashes the contents of this map into a new array with a
 * larger capacity.  This method is called automatically when the
 * number of keys in this map reaches its threshold.
 *
 * If current capacity is MAXIMUM_CAPACITY, this method does not
 * resize the map, but sets threshold to Integer.MAX_VALUE.
 * This has the effect of preventing future calls.
 *
 * @param newCapacity the new capacity, MUST be a power of two;
 *        must be greater than current capacity unless current
 *        capacity is MAXIMUM_CAPACITY (in which case value
 *        is irrelevant).
 */
void resize(int newCapacity) {
    Entry[] oldTable = table;
    int oldCapacity = oldTable.length;
    if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
        threshold = Integer.MAX_VALUE;
        return;
    }

    Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];
    transfer(newTable);
    table = newTable;
    threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);
}

当大小超过 Integer.MAX_VALUE 时，它会溢出。

void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
    table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);
    if (size++ >= threshold)
        resize(2 * table.length);
}