HashMap中有意思的方法！

關于HashMap的源碼，網上文章多如沙海，本文隻關注其中幾個有意思的地方！

JDK版本： 1.8.0_151

知識點盤點

1.  

的二進制表示，隻有最高位是1，其餘的都是0，而

 則全部二進制位都是1，如下圖所示

2.  Java中的位運算符：

• &： 位與操作，全1則1，有0則0
• | ： 位或操作， 有1則1，全0則0
• ^:    異或操作，相同則1，不同則0
• >> : 右移，如果這個數是正數，則高位補0，如果是負數，則高位補1
• >>>: 無符号右移，無論正負，高位補0
• <<: 左移，不分正負，低位補0

3.  一點兒結論：

• 一個任意的int值a對

  

   進行&操作，即 a & （

  

  ），結果等同于 a%

  

  。就是取模值；
• 一個任意的int值a對

  

  進行&操作，即 a & 

  

   ，結果如果是0，那麼 a % 

  

   = a % （

  

  *2），如果不是0，那麼 a % （

  

  *2）=  a % 

  

    +  

  

HashMap中的方法

1. 取hash的方法

// put之前，先對key進行取hash操作
public V put(K key, V value) {
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}

// 擾動函數，盡量避免hash碰撞
static final int hash(Object key) {
    int h;
    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

           

  從取hash的方法中，可以看出如果key是null，則直接傳回0，是以map允許存null，

  如果key不是null，則就取key的hashCode與hashCode >>> 16的 異或操作值。稱這個函數為擾動函數。

2. tableSizeFor（int cap） 根據傳入值擷取大于此值的最小的2的m次方。

/**
 * Returns a power of two size for the given target capacity.
 */
static final int tableSizeFor(int cap) {
    int n = cap - 1;
    n |= n >>> 1;
    n |= n >>> 2;
    n |= n >>> 4;
    n |= n >>> 8;
    n |= n >>> 16;
    return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
}
           

首先  n |= n >>> 1 相當于 n = n | n >>> 1 。 首先n值的最高位肯定是1，右移1位，做位或操作的結果是，第1，2高位是1；然後右移2位，做位或操作的結果是，第1，2，3，4位是1，右移4位，同理，前8位一定是1, 最終理論上所有位上都會變成1， 最終在加上1，則是大于這個n值的最小2的m次方；（關于最大值校驗，則不再叙述）如圖

3.  putVal（）方法中的取模操作

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
               boolean evict) {
    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
        n = (tab = resize()).length;
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
    else {
...
}
           

我們關注在(n - 1) & hash這個操作上，首先n是tab.length(),也就是hashMap中的“哈希桶”的數量，這個值一定是2的m次方，hash值與（n-1）進行&操作後的結果就是 hash%n ，也就是這個key應該在的桶的索引。

4. resize（）方法，2倍擴容方案

final Node<K,V>[] resize() {
   ...
    if (oldTab != null) {
        for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
            Node<K,V> e;
            if ((e = oldTab[j]) != null) {
                // 清空原來的桶的node，此時原來的Node值已經賦給了e
                oldTab[j] = null;
                // 如果隻有這一個值，那麼直接進行和put方法中相同的hash操作即可。
                if (e.next == null)
                    newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                // 如果是紅黑樹，則進行紅黑樹的rehash操作，流程和下面的連結清單一樣。
                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;
                        // 有意思的地方！！！
                        if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                            if (loTail == null)
                                loHead = e;
                            else
                                loTail.next = e;
                            loTail = e;
                        }
                        else {
                            if (hiTail == null)
                                hiHead = e;
                            else
                                hiTail.next = e;
                            hiTail = e;
                        }
                    } while ((e = next) != null);
                    if (loTail != null) {
                        loTail.next = null;
                        newTab[j] = loHead;
                    }
                    if (hiTail != null) {
                        hiTail.next = null;
                        newTab[j + oldCap] = hiHead;
                    }
                }
            }
        }
    }
    return newTab;
}
...
}
           

我們隻關注标注中有意思的部分，key的hash對oldCap進行 & 操作，結果是啥呢？ 因為oldCap是2的m次方，是以它的二進制表示中，隻有最高位是1， 是以 hash & oldCap的結果不是0就是 

。而對這兩種結果，有一下特點，如圖：

如果不對之處，請大家指出，謝謝！！