HashMap索引位置计算

1. 前言

HashMap是基于底层叫Entry[]数组实现的一种哈希表

现在稍微深入一点，讲解HashMap里面的一个点：存取（put/get）数据的时候，Entry数组index下标的计算。

2. hashCode，hash与index的概念

a).put/get一个元素的时候，会调用该元素的hashCode方法，比如下面的自定义KeyObject类。

b).hashCode的数据会被用来计算hash值

如果细心的小伙伴，去print一下这个hash值，就会发现其实是一个非常大的整数，比如2028737这样的，显然这个hash值不会是底层Entry[]数组的index值。

所以总结一下：

1. hashCode：HashMap的Key对象里面的方法hashCode产生的值
2. hash：通过hashCode的值，通过一定算法产生的hash值
3. index：通过hash值计算产生的，HashMap底层数组Entry[]的偏移值那计算index的方法是什么呢？

3 index的计算原则

Entry[]数组的长度在初始化的时候会被指定，假定这个值为length。

那index的值就从 0 ～ length-1。所以index需要尽可能的平衡，也就是分布均匀，不能某些位置上存储特别多的数据，某些位置上又特别少。

前面我们说过，通过hash值来计算index，那使用什么办法可以满足：

1. 性能高效
2. 均匀分析

4 index的计算方法

4.1 取模运算（方式一）

hash值为int，index需要映射到0 ～ length -1，最直观的使用取模运算，也就是：

index = hash值 % length 这个时候index的值的范围就是 0 ～ length -1

但是，Java 官方没有采用这个办法，因为这种效率不是最高的。

4.2 位运算（为什么长度一定是2的n次方）

为了解决取模效率的问题，Java官方采用了位运算的方法。

index = hash值 & （length -1）

这个时候，如果要index的值的范围也是 0 ～ length -1，需要一个前置条件：

length的长度必须是2的n次幂。当length的长度是2的n次方时，有以下的公式成立：

因为：一个数num除以2n,相当于右移n位，那么移出去的那些数自然就是余数了，举个例子158除以8：

4.3 取模和位运算性能比较

看到这里会有人问，为什么取模运算会比位运算慢，慢多少呢？我们来做个实验：

5. 要点总结（常见问题）

1. 如何计算index的
2. 为什么不用取模，要用位运算
3. 为什么长度一定是2的n次方

摘自：https://baijiahao.baidu.com/s?id=1646023968436883100&wfr=spider&for=pc