HashMap解析

hash算法优化和寻址优化

^：异或运算 相同为0，不同为1
&：与运算，都为1 才为1
为什么要这样实现hash值得获取，意义是什么？
hash值：异或比较其实就是key的hash值的高16位和低16位进行的比较
map.put(“张三”, “测试数据”)

对“张三”这个key计算他的hash值，是有一定的优化的

hash算法优化

   // JDK 1.8以后的HashMap里面的一段源码

static final int hash(Object key) {

    int h;

    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);

}

比如说：有一个key的hash值

1111 1111 1111 1111 1111 1010 0111 1100

0000 0000 0000 0000 1111 1111 1111 1111

1111 1111 1111 1111 0000 0101 1000 0011 -> int值，32位

hash值一样 -> 他们其实都会在数组里放在一个位置，进行复杂的hash冲突的处理

[16个元素] -> hash值对数组长度取模，定位到数组的一个位置，塞进去就ok了

高低16位都参与运算

寻址算法优化

(n - 1) & hash -> 数组里的一个位置

1111 1111 1111 1111 1111 1010 0111 1100（没有经过优化的hash值）

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111

取模运算，他是性能比较差一些，为了优化这个数组寻址的过程

hash & (n - 1) -> 效果是跟hash对n取模，效果是一样的，但是与运算的性能要比hash对n取模要高很多，数学问题，数组的长度会一直是2的n次方，只要他保持数组长度是2的n次方

hash对n取模的效果 -> hash & (n - 1)，效果是一样的，后者的性能更高

1111 1111 1111 1111 1111 1010 0111 1100（没有经过优化的hash值）

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111

相当于，你直接这么搞，高16位之间的与运算，是可以忽略的，核心点在于低16位的与运算，hash值的高16位没有参与到与运算里来啊

假设有两个hash值

1111 1111 1111 1111 1111 1010 0111 1100 -> 1111 1111 1111 1111 0000 0101 1000 0011

1111 1111 1111 1110 1111 1010 0111 1100 -> 1111 1111 1111 1110 0000 0101 1000 0010

1111 1111 1111 1111 0000 0101 1000 0011（经过优化和二进制位运算的新的hash值）

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111

配合起来讲

hash算法的优化：对每个hash值，在他的低16位中，让高低16位进行了异或，让他的低16位同时保持了高低16位的特征，尽量避免一些hash值后续出现冲突，大家可能会进入数组的同一个位置

HashMap是如何进行扩容的可以吗

底层是一个数组，当这个数组满了之后，他就会自动进行扩容，变成一个更大的数组，让你在里面可以去放更多的元素

2倍扩容

[16位的数组，<> -> <> -> <>]

[32位的数组，<> -> <>, <>]

数组长度=16

n - 1 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111

hash1 1111 1111 1111 1111 0000 1111 0000 0101

&结果 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 = 5（index = 5的位置）

n - 1 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111

hash2 1111 1111 1111 1111 0000 1111 0001 0101

&结果 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 = 5（index = 5的位置）

在数组长度为16的时候，他们两个hash值的位置是一样的，用链表来处理，出现一个hash冲突的问题

如果数组的长度扩容之后 = 32，重新对每个hash值进行寻址，也就是用每个hash值跟新数组的length - 1进行与操作

n-1 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1111

hash1 1111 1111 1111 1111 0000 1111 0000 0101

&结果 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 = 5（index = 5的位置）

n-1 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1111

hash2 1111 1111 1111 1111 0000 1111 0001 0101

&结果 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0101 = 21（index = 21的位置）

判断二进制结果中是否多出一个bit的1，如果没多，那么就是原来的index，如果多了出来，那么就是index + oldCap，通过这个方式，就避免了rehash的时候，用每个hash对新数组.length取模，取模性能不高，位运算的性能比较高