面试题：Java中HashMap在大数据量下如何优化初始容量

Question

假设已知大数据量场景下，预估会有10000个元素存储到HashMap中，如何设置合理的初始容量以减少扩容带来的性能损耗，并说明原因。

Answer 1

1. 设置初始容量：
   • 可以设置初始容量为16384。
2. 原因：
   • 在Java的HashMap中，其容量必须是2的幂次方。当HashMap中的元素数量达到容量的负载因子（默认是0.75）时，就会进行扩容。
   • 我们预估有10000个元素，设初始容量为n，根据负载因子的计算规则，n * 0.75 >= 10000，即n >= 10000 / 0.75 ≈ 13333.33。
   • 比13333.33大的最小的2的幂次方数是16384（因为2^14 = 16384）。这样设置初始容量，可以在元素数量达到10000时，尽量避免因为扩容而带来的重新计算哈希值、重新分配内存等性能损耗。在大数据量场景下，扩容操作往往代价较高，合理设置初始容量可以提升HashMap的性能。