Java8 HashMap扩容时为什么不需要重新hash
技巧: 与&操作 和 与 n 如8 与,为0 则位置不变
https://blog.csdn.net/zlp1992/article/details/104376309
java8在实现HashMap时做了一系列的优化,其中一个重要的优化即在扩容的时候,原有数组里的数据迁移到新数组里不需要重新hash,而是采用一种巧妙的方法,代码如下:
table = newTab;
if (oldTab != null) {
for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
Node<K,V> e;
if ((e = oldTab[j]) != null) {
oldTab[j] = null;
if (e.next == null)
newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
else if (e instanceof TreeNode)
((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
else { // preserve order
Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
Node<K,V> next;
do {
next = e.next;
if ((e.hash & oldCap) == 0) {
if (loTail == null)
loHead = e;
else
loTail.next = e;
loTail = e;
}
else {
if (hiTail == null)
hiHead = e;
else
hiTail.next = e;
hiTail = e;
}
} while ((e = next) != null);
if (loTail != null) {
loTail.next = null;
newTab[j] = loHead;
}
if (hiTail != null) {
hiTail.next = null;
newTab[j + oldCap] = hiHead;
}
}
}
}
}
return newTab;
}
可以看到它是通过将数据的hash与扩容前的长度进行与操作,根据结果为0还是不为0来做对应的处理e.hash & oldCap
。
举个例子
比如数据 A它经过hash之后的值为 0111
(二进制),一开始map中数组的长度是 8,根据定位的逻辑 (n-1)&hash
,那么数据A的位置是:
(n-1)&hash = (8-1) & 0111 = 111 & 0111 = 0111
扩容之后数组长度是原来的2倍,即16,假设我们重新算一遍A的位置,那么应该是:
(n-1)&hash =(16-1) & 0111 = 1111 & 0111 = 0111
可以看到数据A扩容之后,如果重新计算hash的话,它的位置是没有发生变化的,来看一下 e.hash & oldCap
的结果
e.hash & oldCap = 0111 & 8 = 0111 & 1000 = 0
比如数据B它经过hash之后的值为 1111
,在扩容之前数组长度是8,数据B的位置是:
(n-1)&hash = (8-1) & 1111 = 111 & 1111 = 0111
扩容之后,数组长度是16,重新计算hash位置是:
(n-1)&hash = (16-1) & 1111 = 1111 & 1111 = 1111
可见数据B的位置发生了变化,同时新的位置和原来的位置关系是:
新的位置(1111)= 1000+原来的位置(0111)=原来的长度(8)+原来的位置(0111)
继续看一下e.hash & oldCap
的结果
e.hash & oldCap = 1111 & 8 = 1111 & 1000 = 1000 (!=0)
那么有没有看出规律呢,因为每次扩容都是2的倍数,计算位置的时候是和数组的长度-1做与操作,那么影响位置的数据只有最高的一位,比如 8-1 =7= 0111 ,16-1=15=1111 ,对于每个数据来说只有从右边数第四位的值会影响结果,当数据的hash的右边第四位为1的时候位置会发生变化,如上面的数据B,如果第四位为0,那么数据不会发生变化,如上面的数据A,而这个第四位 1000 恰好又是扩容前的数组长度,因此可以根据e.hash & oldCap
的结果来判断,如果是0,说明位置没有发生变化,如果不为0,说明位置发生了变化,而且新的位置=老的位置+老的数组长度。
不过为什么当某个bin只有一个数据的时候要重新hash呢?
if (e.next == null)
newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
理论上也可以采用e.hash & oldCap
这种方式?
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