Java面试小短文HashMap中的hash方法为什么要右移16位并异或？

Posted 2022-11-24 砖业洋__

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HashMap中的hash方法为什么要右移16位并异或？

    static final int hash(Object key) 
        int h;
        return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
    

  原因是为了让hash值的散列度更高，尽可能的去减少hash表的hash冲突，从而去提升数据的查找性能。

    public V put(K key, V value) 
        return putVal(hash(key), key, value, false, true);
    

    final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) 
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;          
        // .......源码自行查看，只展示关键部分
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        // .......源码自行查看，只展示关键部分
    

  在HashMap的put方法里面，是通过key的hash值与数组的长度取模计算得到的一个数组位置。而在绝大部分情况下，n的值一般是小于2^16(就是65536)，这就意味着 i 的值始终是使用hash值的低16位与(n - 1)进行取模计算，这是由 & 运算符的特点决定的，这样就会造成key的散列度不是很高，导致大量的key集中存储在一个固定的几个数组位置上，很显然这会影响到数据的查找性能。因此为了提升key的hash值的一个散列度，在hash方法里面做了一个位移运算。

  所以在hash方法里面，首先使用key的hashCode无符号右移16位，意味着把hashCode的高位移动到了低位，然后再用hashCode与右移之后的值进行异或运算。就相当于把高位和低位的特征进行了组合，这样通过高位和低位组合后的hashCode通过 & 运算符进行运算后，它得到的一个数组的位置的散列度一定会更高，通过这种方式，可以去降低hash冲突的概率。

上面说是通过key的hash值与数组的长度取模计算得到的一个数组位置。取模计算？哪里取模了？(n - 1) & hash是取模吗？
真的是取模，只要n是2的指数幂，就可以将取模运算改成位运算
比如：13 % 4 = 1 —> 13 & (4 - 1) = 1
 00001101 （13）
& 00000011  (4 - 1)
= 00000001  (1)
比如 14 % 8 = 6 —> 14 & (8 - 1) = 6
 00001110 （14）
& 00000111  (8 - 1)
= 00000110  (6)


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