HashMap中tableSizeFor()方法详解

简介: HashMap中tableSizeFor()方法详解

tableSizeFor()方法源码解析

稍微查看过HashMap源码的同学们应该都知道,该方法接收一个int类型的参数,通过一系列的位运算,返回一个大于等于该参数的最小的2的n次方。如传入9,返回16;传入16,返回16。源码如下图所示,其中>>>表示无符号右移, |=表示或运算并赋值,即 a|=b 表示 a=a|b。

/**
     * Returns a power of two size for the given target capacity.
     */
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;
}

我们以传入参数cap=257为例,257的二进制表达为100000001

  • int n = cap - 1,此时n=256,即100000000

  • n |= n >>> 1,将n与n无符号右移1位的结果进行或运算,并将结果赋值给n。此时n=110000000

    n无符号右移1位.png

  • n |= n >>> 2,将n与n无符号右移2位的结果进行或运算,并将结果赋值给n。此时n=111100000

    n无符号右移2位.png

  • n |= n >>> 4,将n与n无符号右移4位的结果进行或运算,并将结果赋值给n。此时n=111111110

    n无符号右移4位.png

  • n |= n >>> 8,将n与n无符号右移8位的结果进行或运算,并将结果赋值给n。此时n=111111111

    n无符号右移8位.png

  • n |= n >>> 16,将n与n无符号右移16位的结果进行或运算,并将结果赋值给n。此时n=111111111

    n无符号右移16位.png

  • (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1

    因为此时n=111111111,即511,补全高位后n=00000000 00000000 00000001 11111111,最高位为0,说明为非负数。

    所以最终计算结果为n+1= 511 + 1 = 512。即2的9次方

在这几个右移和或运算的过程中,我们发现它的目的就是将最高有效位以及后面的位都置为1,再配合最后一步的n+1使得结果变为2的n次方。

先减1再位运算的意义

大家知道为什么在这个方法的首行要进行减1操作吗int n = cap - 1

我们先把这行代码去掉,那么该方法就如下所示:

static final int tableSizeFor(int n) {
   
   
    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;
}

如果我们传入参数n=4,即n = 4 = 100,按照上面的方法进行一系列运算后,得到的n = 111 = 7,在最后一行会再进行一次n + 1操作,得到的结果就变成了8,因此得出结论,如果不进行减1操作,那么返回的结果将是大于该参数的最小的2的n次方,这与本方法的预期结果不一致。

所以int n = cap - 1的目的就是为了避免传入的参数恰好为2的n次方而导致结果不符合预期。

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