引言

最近在讀HashMap源碼的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)在很多運(yùn)算符替代常規(guī)運(yùn)算符的現(xiàn)象。比如說(shuō)用hash & (table.length-1) 來(lái)替代取模運(yùn)算hash&(table.length)；用if((e.hash & oldCap) == 0)判斷擴(kuò)容后元素的位置等等。

1.取模運(yùn)算符%底層原理

​總所周知，位運(yùn)算&直接對(duì)二進(jìn)制進(jìn)行運(yùn)算；而對(duì)于取模運(yùn)算符%：a % b 相當(dāng)于 a - a / b * b,底層實(shí)際上是除法器，究其根源也是由底層的減法和加法共同完成。所以其運(yùn)行效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于位運(yùn)算符&。

2.位運(yùn)算符&如何實(shí)現(xiàn)取模功能

​我們先來(lái)看兩個(gè)例子

5 & 7                9 & 7
0101----5            1001----9
&                         &
0111----7             0111----7
=                          =
0101----5             0001----1

​確實(shí)，hash & (table.length-1) 來(lái)實(shí)現(xiàn)了運(yùn)算hash&(table.length)從二進(jìn)制的角度來(lái)說(shuō)，5%8實(shí)際上是將二進(jìn)制5（0101）向右移動(dòng)3位，而與7（0111）進(jìn)行與運(yùn)算實(shí)際上就是將位數(shù)向右移動(dòng)三位。不過(guò)要注意的是，只有當(dāng)length的長(zhǎng)度為2^n時(shí)，結(jié)論才成立。

3.位運(yùn)算符&在if((e.hash & oldCap) == 0)判斷擴(kuò)容后元素的位置

​這是出自于JDK1.8中擴(kuò)容函數(shù)resize()的一行代碼，用于判斷在擴(kuò)容后原數(shù)組中的元素是否需要移動(dòng)。舉個(gè)例子：

0001 1010----26                0000 1010----10                
&                              &
0001 0000----16                0001 0000----16
=                              =
0001 0000----非0               0000 0000-----0

利用hash值和oldCap進(jìn)行與運(yùn)算，很明顯當(dāng)結(jié)果大于0代表hash值大于oldCap時(shí)，下標(biāo)位置變?yōu)榕f數(shù)組的下標(biāo)j + oldCap；若結(jié)果等于0代表小于oldCap,則下標(biāo)位置不變。相比于JDK1.7重新計(jì)算每個(gè)元素的哈希值，通過(guò)高位運(yùn)算（e.hash & oldCap）無(wú)疑效率更高。

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