HashMap源码中在计算hash值时右移16位的主要目的是为了减少hash冲突,提升散列度,从而优化HashMap的性能。具体来说,这一操作的原理及好处如下:
原理
HashMap的hash方法会对key的hashCode进行处理,其中包括一个无符号右移16位的操作,然后与原始的hashCode进行异或运算。这一操作可以用以下表达式表示:
(h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)
其中,h
是key的原始hashCode,h >>> 16
表示将h
无符号右移16位,结果是h
的高16位被移到低16位的位置,而高位用0填充。然后,将原始hashCode与右移后的值进行异或运算。
好处
- 减少hash冲突:通过右移16位并与原始hashCode进行异或运算,可以将hashCode的高位和低位信息混合在一起,从而生成一个新的hash值。这样做可以使得原本hashCode高位相同但低位不同的key,或者高位不同但低位相同的key,在HashMap中分布得更加均匀,减少了hash冲突的可能性。
- 提升散列度:右移16位异或操作可以增加hash值的散列度,使得更多的key能够均匀地分布在HashMap的桶中,提高了HashMap的查询性能。
- 优化空间利用:在HashMap中,桶的数量是有限的。通过优化hash值的散列度,可以使得每个桶中存储的key数量更加均衡,避免了某些桶过于拥挤而其他桶空闲的情况,从而优化了HashMap的空间利用率。
举例说明
假设key的hashCode为0x12345678
,其中高16位是0x1234
,低16位是0x5678
。经过右移16位后,得到0x00001234
。然后,将原始hashCode0x12345678
与0x00001234
进行异或运算,得到0x1234444C
。这个新的hash值既包含了原始hashCode的高位信息,也包含了低位信息,因此具有更高的散列度和更低的冲突概率。
综上所述,HashMap源码中在计算hash值时右移16位是为了减少hash冲突、提升散列度并优化HashMap的性能。这一操作是HashMap实现高效、线程不安全键值对存储的重要机制之一。