解决hash冲突的几种方法_hashmap hash冲突

全栈程序员-用户IM • 2022年8月30日下午4:46 • 未分类

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哈希表定义

散列表（Hash table，也叫哈希表），是根据键（Key）而直接访问在内存存储位置的数据结构。也就是说，它通过计算一个关于键值的函数，将所需查询的数据映射到表中一个位置来访问记录，这加快了查找速度。这个映射函数称做散列函数，存放记录的数组称做散列表。

实现关键点

hash函数
hash冲突解决

hash函数
首先来说hash函数，java中对象都已一个hashCode()
方法，那为什么还需要hash函数呢？hashCode是在jdk中是有符号int类型，这个一个很大的范围，如果散列表的数组能覆盖所有int值的话，就不需要hash函数了，当然内存不允许我们维护这么大的散列表。这时我们需要hash函数将原始hashCode映射到一个很小的数组上去。
常见的做法是取模法，也是jdk中的实现方式。

HashMap实现

static final int hash(Object key) {
        int h;
        return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
    }

 static int indexFor(int h, int length) {
         return h & (length-1);
     }

第一个hash函数有人称之为“扰动函数”，第二个indexFor函数在jdk8中去掉了，函数内的代码合并到了putVal中，个人认为这两个函数合并起来是一个完整的hash函数。
h & (length-1) 这段代码的作用其实就是取模，假设数组初始化长度为16，那么length-1的结果为15，对应二进制为00001111，如果我们有一个大小为20的key，对应二进制为00010100，与运算后结果为00000100，对应十进制为4.
这里数组的长度必须为2的次幂。

由于对key进行了取模运算，所以我们知道当length=16的时候，我们会舍弃调掉key高位的值，只保留了低4位。本来int是32位，只是用低4位冲突是不是太容易发生了？
所以第一个“扰动函数”的作用出现了，这个函数将key本身高16和低16位做了异或运算。
解决hash冲突的几种方法_hashmap hash冲突

从网上找了这张图，可以解释下(h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16) 的作用。

通过高位和低位异或之后，本来被丢弃的高位值在做取模运算的时候也能体现得到。

ThreadLocal.ThreadLocalMap实现

 private void set(ThreadLocal<?> key, Object value) {

            // We don't use a fast path as with get() because it is at
            // least as common to use set() to create new entries as
            // it is to replace existing ones, in which case, a fast
            // path would fail more often than not.

            Entry[] tab = table;
            int len = tab.length;
            int i = key.threadLocalHashCode & (len-1);

            for (Entry e = tab[i];
                 e != null;
                 e = tab[i = nextIndex(i, len)]) {
                ThreadLocal<?> k = e.get();

                if (k == key) {
                    e.value = value;
                    return;
                }

                if (k == null) {
                    replaceStaleEntry(key, value, i);
                    return;
                }
            }

            tab[i] = new Entry(key, value);
            int sz = ++size;
            if (!cleanSomeSlots(i, sz) && sz >= threshold)
                rehash();
        }