关于JDK1.8 java HashMap的tableSizeFor的解析：一个数最近2的幂次数方法

简介

一个数的最近2的幂次数，是java hashmap初始化方法指定容量里面对容量进行处理采用的方法

1.位运算符号介绍

符号	描述	运算规则
&	与	两个位都为1时，结果才为1
|	或	两个位都为0时，结果才为0
^	异或	两个位相同为0，相异为1
~	取反	0变1，1变0
<<	左移	各二进位全部左移若干位，高位丢弃，低位补0
>>	右移	各二进位全部右移若干位，对无符号数，高位补0，有符号数，各编译器处理方法不一样，有的补符号位（算术右移），有的补0（逻辑右移）
>>>	无符号右移	在右移的基础上，高位补0，无论有符号数还是无符号数
<<<	没有	没有无符号左移

2.JDK1.8中hashmap的tableSizeFor源码，如下

static final int tableSizeFor(int cap) {
        int n = cap - 1;
        n |= n >>> 1;
        n |= n >>> 2;
        n |= n >>> 4;
        n |= n >>> 8;
        n |= n >>> 16;
        return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
    }

测试

    public static void main(String[] args) {
        hightwo(0);
        hightwo(7);
        hightwo(32);
    }
    private static void hightwo(int cap) {
        int n = cap - 1;
        n |= n >>> 1;
        n |= n >>> 2;
        n |= n >>> 4;
        n |= n >>> 8;
        n |= n >>> 16;
        System.out.println((n<0) ? 1 : (n+1));
    }

结果：

解析：计算容量，通过参数中指定的容量，得到离2的n次幂最近的数返回(数大于等于原来输入cap)

思路：先将cap的低位全变1，之后再+1，使低位进位变0，高位变1

举例cap为7　　　　

cap:7 二进制 0000 0111
n cap-1 6 0000 0110
0000 0011 n>>>1
0000 0110 n
==================
0000 0111 n|n>>>1

0000 0001 n>>>2
0000 0111
==================
0000 0111 n|n>>>2 低位全为1，后续操作结果一样
...
n 0000 0111 7

cap = n+1 = 8

问题：关于为什么cap首先减1？

回答：防止本来就是2的次幂数返回2倍，比如cap是8，若不减1，则返回16而不是8了

举例

cap 8

0000 1000
0000 0100 n>>>1
===================
0000 1100 n|n>>>1

0000 0011 n>>>2
0000 1100
====================
0000 1111 n|n>>>2 低位全为1，后续操作结果一样
0000 0001 n+1
=====================
0001 0000 16
cap = 15 + 1 = 16

3.其它

一个数的最近2的幂次数(小于等于原数)

    private static int lowtwo(int n) {
        n |= n >>> 1;
        n |= n >>> 2;
        n |= n >>> 4;
        n |= n >>> 8;
        n |= n >>> 16;
        n -= n>>>1;
        return (n <= 0) ? 1 : n;
    }

思路：将cap低位变1，再无符号右移1位，cap再减之，将低位变0，高位保留

测试

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(lowtwo(0));
        System.out.println(lowtwo(7));
        System.out.println(lowtwo(32));
    }

    private static int lowtwo(int n) {
        n |= n >>> 1;
        n |= n >>> 2;
        n |= n >>> 4;
        n |= n >>> 8;
        n |= n >>> 16;
        n -= n>>>1;
        return (n <= 0) ? 1 : n;
    }

/*结果*/
1
4
32