hashcode返回值可能为负数

 

公司内部做服务优化，线上单机部署多个redis实例，路由到同一台机器上的用户，id号段假设为1000000～9999999，同一个的用户信息肯定是要固定到某个redis实例的，所以需要一个算法，保证每次选择的redis实例都是一样的。最容易想到的就是用id对redis实例个数取余，但如果以后id换为字符串呢？这种取余算法就不合适了。

之后想到可以使用hashcode，把id转换为String，对之取hashcode，然后用hashcode对redis实例个数取余，同样的字符串，计算得到的hashcode肯定是一致的，也就解决了一致性选择redis实例的问题。部分代码如下：

//key为String类型
int hash = 0;
if (StringUtils.isNotBlank(key)) {
    hash = key.hashCode()
}
//根据basePort做偏移，选取不同的redis实例
jedis = getClientFromPool(host, config.basePort + hashcode % redisServerCount);

考虑到字符串可能为空(程序bug或未知原因)，默认hashcode为0，根据不同的hashcode，对basePort做偏移初始化的jedis。本以为代码写的很健壮，运行起来肯定万事大吉，直接手工。

但是，事与愿违，服务运行时总是报奇怪的错误如下，究其原因就是，jedis没有初始化，无法从jedis的连接池中获取链接，本机redis服务监听的端口好好的，redis服务本身没有问题，怎么会这样呢？

java.lang.NullPointerException
        at com.xiaomi.xmpush.redis.JedisClient.set(JedisClient.java:490)
        at com.xiaomi.xmpush.redis.JedisClient.set(JedisClient.java:484)


redis.clients.jedis.exceptions.JedisConnectionException: Could not get a resource from the pool
        at redis.clients.util.Pool.getResource(Pool.java:53)
        at redis.clients.jedis.JedisPool.getResource(JedisPool.java:226)
        at com.xiaomi.xmpush.redis.JedisClient.getClientFromPool(JedisClient.java:69)

那就只可能是代码的问题，无法创建redis实例的链接，那可能是port选的不对？port为什么会不对呢，hashcode取余，保证不会溢出啊！心中很纳闷，怀疑可能是hashcode搞得鬼，果然，增加了一些debug log之后，竟然发现hashcode的值可能为负数。比如这货

long userId = 56800004874L;
System.out.println(String.valueOf(userId).hashCode() );

输出：-2082984168

再看hashcode的源码，返回值是int型，确实可能是负数。。

    /**
     * Returns a hash code for this string. The hash code for a
     * {@code String} object is computed as
     * 
     * s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + ... + s[n-1]
     * 
     * using {@code int} arithmetic, where {@code s[i]} is the
     * ith character of the string, {@code n} is the length of
     * the string, and {@code ^} indicates exponentiation.
     * (The hash value of the empty string is zero.)
     *
     * @return  a hash code value for this object.
     */
    public int hashCode() {
        int h = hash;
        if (h == 0 && value.length > 0) {
            char val[] = value;

            for (int i = 0; i < value.length; i++) {
                h = 31 * h + val[i];
            }
            hash = h;
        }
        return h;
    }

大家都知道，int型的值取值范围为Integer.MIN_VALUE(-2147483648)～Integer.MAX_VALUE(2147483647)，那怎么修改呢？可以想到取绝对值，那Integer.MIN_VALUE的绝对值是多少呢？正数发生了溢出啊？

Math.abs(Integer.MIN_VALUE) = Integer.MIN_VALUE  

看来这样行不通，如果对hash做数据偏移，统一加2147483647呢？No no，这样更是错误，因为更会发生数据溢出，会产生负数，有一种牛逼的办法就是使用位与操作：

hash = key.hashCode() & Integer.MAX_VALUE; // caution, make value not minus

对于计算得到的hash值，强制把符号位去掉，保证结果只在正数区间，至此，把hashcode关进笼子了，问题解决。

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