java - HashMap#hash(int)方法的解释

Question

有人可以向我解释一下静态 HashMap#hash(int) 方法吗？

生成均匀分布的哈希的理由是什么？

/**
 * Applies a supplemental hash function to a given hashCode, which
 * defends against poor quality hash functions.  This is critical
 * because HashMap uses power-of-two length hash tables, that
 * otherwise encounter collisions for hashCodes that do not differ
 * in lower bits. Note: Null keys always map to hash 0, thus index 0.
 */
static int hash(int h) {
    // This function ensures that hashCodes that differ only by
    // constant multiples at each bit position have a bounded
    // number of collisions (approximately 8 at default load factor).
    h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
    return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
}

举个例子会更容易理解。

澄清 我知道运算符、真值表和按位运算。我真的无法真正解码实现，也无法真正解码评论。甚至是背后的原因。

Answer 1

>>>是逻辑右移(无符号扩展)( JLS 15.19 Shift Operators )和 ^是按位异或(JLS 15.22.1 Integer Bitwise Operators)。

至于为什么这样做，文档提供了一个提示:HashMap使用二次幂长度表，并通过屏蔽较高位并仅获取其哈希码的较低位来对 key 进行哈希处理。

// HashMap.java -- edited for conciseness
static int indexFor(int h, int length) {
    return h & (length-1);
}

public V put(K key, V value) {
    int hash = hash(key.hashCode());
    int index = indexFor(hash, table.length);
    // ...
}

所以 hash()尝试将相关性与更高位相关联，否则会被屏蔽掉(indexFor 基本上会丢弃 h 的高位，并且只占用 k 的低 length == (1 << k) 位)。

将此与 Hashtable 的方式进行对比(不应该是长度表的二次幂)使用 key 的哈希码。

// Hashtable.java -- edited for conciseness
public synchronized V get(Object key) {
    int hash = key.hashCode();
    int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % table.length;
    // ...
}

通过做更昂贵的%操作(而不是简单的位掩码)，Hashtable 的性能对低位分布较差的哈希码不太敏感(尤其是如果 table.length 是素数)。