哈希表(初级阶段)

概述

  最近刚好有空来学习哈希表的相关知识，预计分成三个阶段去了解哈希表及其实现,目前这篇是初级阶段。
  初级阶段：了解java当中hashCode的生成,及8种基本数据包装类型的hashCode码的各自生成，及源码解析。
  中级阶段：了解哈希表的数据结构及实现,LinkedHashMap的原理。
  高级阶段：了解哈希表的优化,Hash碰撞攻击，分段锁机制。

测试代码

package com.algorithm;

import java.util.logging.Logger;

/**
 * 哈希表(初级阶段-了解)
 *
 * @date 2018年1月23日 下午10:19:00
 * @author [email protected]
 *
 */
public class HashTable {

    private static Logger logger = Logger.getAnonymousLogger();

    public static void main(String[] args) {
        //8中基本数据类型
        //int
        Integer param1 = new Integer(10);
        //short
        Short param2 = new Short((short) 10);
        //long
        Long param3 = new Long(10);
        //float
        Float param4 = new Float(10.0);
        //double
        Double param5 = new Double(10.0);
        //boolean
        Boolean param6 = new Boolean(true);
        //byte(-128到127)
        Byte param7 = new Byte((byte) 128);
        //char(存储单个字符)
        Character param8 = new Character('a');

        logger.info(param1.hashCode() + "");//int
        logger.info(param2.hashCode() + "");//short
        logger.info(param3.hashCode() + "");//long
        logger.info(param4.hashCode() + "");//float
        logger.info(param5.hashCode() + "");//double
        logger.info(param6.hashCode() + "");//boolean
        logger.info(param7.hashCode() + "");//byte(-128到127)
        logger.info(param8.hashCode() + "");//char(存储单个字符)
    }
}

控制台效果

一月 23, 2018 10:19:36 下午 com.algorithm.HashTable main
信息: 10
一月 23, 2018 10:19:37 下午 com.algorithm.HashTable main
信息: 10
一月 23, 2018 10:19:37 下午 com.algorithm.HashTable main
信息: 10
一月 23, 2018 10:19:37 下午 com.algorithm.HashTable main
信息: 1092616192
一月 23, 2018 10:19:37 下午 com.algorithm.HashTable main
信息: 1076101120
一月 23, 2018 10:19:37 下午 com.algorithm.HashTable main
信息: 1231
一月 23, 2018 10:19:37 下午 com.algorithm.HashTable main
信息: -128
一月 23, 2018 10:19:37 下午 com.algorithm.HashTable main
信息: 97

• 这里采用的是jdk自带的logger类。

Object的hashCode方法实现

    public native int hashCode();

• 细心的开发者会发现，java并没有提供Object方法的hashCode方法的实现，而是定义了一个没有实现的native方法，它其实调用的是c语言底层的方法库的实现方法，也就是说c语言帮java做了这件事情，我的理解是这个地方体现了java的跨平台性。
• 这里附带c的源码实现，我就不做解读了。
• https://www.zhihu.com/question/29976202
• http://www.bkjia.com/ASPjc/919437.html

Integer的hashCode方法实现

    public int hashCode() {
        return value;
    }

Short的hashCode方法实现

    public int hashCode() {
        return (int)value;
    }

• 这个地方采用了强制转换

Long的hashCode方法实现

    public int hashCode() {
        return (int)(value ^ (value >>> 32));
    }

• 这个地方采用了位运算符。

Float的hashCode方法实现

public int hashCode() {
        return floatToIntBits(value);
}

public static int floatToIntBits(float value) {
        int result = floatToRawIntBits(value);
        // Check for NaN based on values of bit fields, maximum
        // exponent and nonzero significand.
        if ( ((result & FloatConsts.EXP_BIT_MASK) ==
              FloatConsts.EXP_BIT_MASK) &&
             (result & FloatConsts.SIGNIF_BIT_MASK) != 0)
            result = 0x7fc00000;
        return result;
}

• 这里内部实现调用的是Float的静态方法floatToIntBits来获取hashCode值

Double的hashCode方法实现

public int hashCode() {
        long bits = doubleToLongBits(value);
        return (int)(bits ^ (bits >>> 32));
}
public static long doubleToLongBits(double value) {
        long result = doubleToRawLongBits(value);
        // Check for NaN based on values of bit fields, maximum
        // exponent and nonzero significand.
        if ( ((result & DoubleConsts.EXP_BIT_MASK) ==
              DoubleConsts.EXP_BIT_MASK) &&
             (result & DoubleConsts.SIGNIF_BIT_MASK) != 0L)
            result = 0x7ff8000000000000L;
        return result;
}

• 这里调用的是Double内部的doubleToLongBits静态方法
• 返回hashCode值时采用了位运算符。
• 在doubleToLongBits内部方法实现时，调用了c语言的doubleToRawLongBits实现方法，java本身并没有提供此方法的实现
• 在进行运算时，采用16进制数。

Boolean的hashCode方法实现

public int hashCode() {
        return value ? 1231 : 1237;
}

• 这个估计是java中最简单的返回hashCode的方式，哈哈，直接固定好，返回给你，true返回1231，false返回1237，还有这种蛇皮操作。

Byte的hashCode方法实现

public int hashCode() {
        return (int)value;
}

Character的hashCode方法实现

public int hashCode() {
        return (int)value;
}

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