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boy / Java-Interview-Advanced

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leelovejava 提交于 2020-04-28 01:17 . 第三季 高并发

08、JDK 1.8中对hash算法和寻址算法是如何优化的

  1. hash & (n-1) 和n取模,效果一样(要求数组的长度是2的n次方),但与运算性能好

  2. 低16位融合了高16位和低16位的特征,避免了hash冲突


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

寻址算法的优化:用与运算替代取模,提升性能

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