public V put(K key, V value) {return putVal(hash(key), key, value, false, true); }static final int hash(Object key) {int h;// 判斷key是否為null, 如果為null,則直接返回0;// 如果不為null，則返回(h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)的執行結果return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16); }

我們一步一步來分析

• 第1步：h = key.hashCode()

"helloWorld".hashCode() --> -1554135584 "123456".hashCode() --> 1450575459 "我愛java".hashCode() --> -1588929438

• 第2步：h >>> 16
  無符號右移(>>>)：
  對于正數的帶符號右移，不論正數還是負數，移位過程中高位均補零。
  

• 第3步：h ^ (h >>> 16)

假設h值為：1290846991 它的二進制數為：01001100 11110000 11000011 00001111 右移十六位之后：00000000 00000000 01001100 11110000 進行異或操作后：01001100 11110000 10001100 11110000 最終得到的hash值：1290833136

• 第四步：計算元素在數組中存放的位置
  由下面這行代碼決定的：

// 將(數組的長度-1)和hash值進行按位與操作: i = (n - 1) & hash // i為數組對應位置的索引 n為當前數組的大小

我們將上面這步操作作為第4步操作，來對比一下執行1、2、3、4四個步驟和只執行第1、4兩個步驟所產生的不同效果。

我們向hashmap中put兩個元素node1(key1, value1)、node2(key2, value2)，hashmap的數組長度n=16。

執行1、2、3、4 四個步驟:

h = key.hashCode()
假設計算的結果為：h = 3654061296
對應的二進制數為: ???01101100 11100110 10001100 11110000

h >>> 16
h無符號右移16位得到： 00000000 00000000 01101100 11100110

hash = h ^ (h >>> 16)
異或操作后得到hash：? 01101100 11110000 11100000 00000110

i = (n-1) & hash
n-1=15 對應二進制數 : ?? 00000000 00000000 00000000 00001111
hash : ??01101100 11110000 11100000 00000110
hash & 15 : ?? 00000000 00000000 00000000 00000110
轉化為10進制 ： &ensp 5
最終得到i的值為5，也就是說node1存放在數組索引為5的位置。

同理我們對(key2, value2) 進行上述同樣的操作過程:

h = key.hashCode()
假設計算的結果為：h = 3652881648
對應的二進制數為: ???01101100 11011101 10001100 11110000

h >>> 16
h無符號右移16位得到： 00000000 00000000 01101100 11011101

hash = h ^ (h >>> 16)
異或操作后得到hash：? 01101100 11110000 11100000 00101101

i = (n-1) & hash
n-1=15 對應二進制數 : ?? 00000000 00000000 00000000 00001111
hash : ??01101100 11110000 11100000 00101101
hash & 15 : ??00000000 00000000 00000000 00001101
轉化為10進制 ： &ensp 13
最終得到i的值為13，也就是說node2存放在數組索引為13的位置

執行1、4兩個步驟:

h = key.hashCode()
計算的結果同樣為：h = 3654061296
對應的二進制數為: ???01101100 11100110 10001100 11110000

i = (n-1) & hash
n-1=15 對應二進制數 : ?? 00000000 00000000 00000000 00001111
hash(h) : ??01101100 11100110 10001100 11110000
hash & 15 : ??00000000 00000000 00000000 00000000
轉化為10進制 ： ? 0
最終得到i的值為0，也就是說node1存放在數組索引為0的位置

同理我們對(key2, value2) 進行上述同樣的操作過程:

h = key.hashCode()
計算的結果同樣為：h = 3652881648
對應的二進制數為: ???01101100 11011101 10001100 11110000

i = (n-1) & hash
n-1=15 對應二進制數 : ?? 00000000 00000000 00000000 00001111
hash(h) : ??01101100 11110000 11100000 11110000
hash & 15 : ??00000000 00000000 00000000 00000000
轉化為10進制 ： ? 0
最終得到i的值為0，也就是說node2同樣存放在數組索引為0的位置

相信大家已經看出區別了：

????當數組長度n較小時，n-1的二進制數高16位全部位0，這個時候如果直接和h值進行&（按位與）操作，那么只能利用到h值的低16位數據，這個時候會大大增加hash沖突發生的可能性，因為不同的h值轉化為2進制后低16位是有可能相同的，如上面所舉例子中:key1.hashCode() 和key2.hashCode() 得到的h值不同，一個h1 = 3654061296 ，另一個h2 = 3652881648，但是不幸的是這h1、h2兩個數轉化為2進制后低16位是完全相同的，所以h1 & (n-1)和 h2 & (n-1) 會計算出相同的結果，這也導致了node1和node2 存儲在了數組索引相同的位置，發生了hash沖突。

? 當我們使用進行 h ^ (h >>> 16) 操作時，會將h的高16位數據和低16位數據進行異或操作，最終得出的hash值的高16位保留了h值的高16位數據，而hash值的低16數據則是h值的高低16位數據共同作用的結果。所以即使h1和h2的低16位相同，最終計算出的hash值低16位也大概率是不同的，降低了hash沖突發生的概率。

? ps：這里面還有一個值的注意的點: 為什么是(n-1)?

我們知道n是hashmap中數組的長度,那么為要進行n-1的操作？答案同樣是為了降低hash沖突發生的概率！

要理解這一點，我們首先要知道HashMap規定了數組的長度n必須為2的整數次冪，至于為什么是2的整數次冪，會在HashMap的擴容方法resize()里詳細講。

既然n為2的整數次冪，那么n一定是一個偶數。那么我們來比較i = hash & n和 i = hash & (n-1)有什么異同。

n為偶數，那么n轉化為2進制后最低位一定為0，與hash進行按位與操作后最低位仍一定為0，這就導致i值只能為偶數，這樣就浪費了數組中索引為奇數的空間，同時也增加了hash沖突發生的概率。

所以我們要執行n-1,得到一個奇數，這樣n-1轉化為二進制后低位一定為1，與hash進行按位與操作后最低位即可能位0也可能位1，這就是使得i值即可能為偶數，也可能為奇數，充分利用了數組的空間，降低hash沖突發生的概率。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的jdk1.8hashmap为什么对hash进行了一次扰动处理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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