threadlocalmap, hashmap哈希和寻址异同随想

Update: 很多设计都是类似的, 比如Hashmap, ThreadLocalMap, LongAdder的Cell都是设计为2^n, 归根到底都是因为要hash寻址; CAS也是，不少地方用到来不挂起线程等待锁，不过很耗时，所以LongAdder中用空间换时间创建一个数组，这个跟dp的思路相同；而创建数组的过程中对多线程只创建一次，用DCL校验的做法，和多线程的单例模式一样。不得不说还是要理解思想，有了这些想法，各种数据结构就都懂为什么这样写了，并且还可以自己设计。

原文: threadlocalmap, hashmap哈希和寻址异同随想

异: hash算法

hashmap: (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
threadlocalmap: (i+1) * HASH_INCREMENT & (len-1) (HASH_INCREMENT = 0x61c88647/1640531527)

也就是一个是高低位异或，另一个是每次增加1640531527。为什么是1640531527? 看看这个数和int最大值的关系，并且注意一下结尾的数字7联想hash规则，就知道了。

get碰撞:

hashmap: next
threadlocalmap: getEntryAfterMiss

一个顺着linkedlist找，另一个往后index找, 这是两种map内存的结构不同决定的: hashmap存的Node和threadlocalmap存的Entry(有无next):

static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
        final int hash;
        final K key;
        V value;
        Node<K,V> next;
...

static class ThreadLocalMap {

        /**
         * The entries in this hash map extend WeakReference, using
         * its main ref field as the key (which is always a
         * ThreadLocal object).  Note that null keys (i.e. entry.get()
         * == null) mean that the key is no longer referenced, so the
         * entry can be expunged from table.  Such entries are referred to
         * as "stale entries" in the code that follows.
         */
        static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>> {
            /** The value associated with this ThreadLocal. */
            Object value;

            Entry(ThreadLocal<?> k, Object v) {
                super(k);
                value = v;
            }
        }
...

同: hash寻址:

hashmap: first = tab[(n - 1) & hash]
threadlocalmap: i = firstKey.threadLocalHashCode & (INITIAL_CAPACITY - 1);, 其中threadLocalHashCode = nextHashCode();, private static int nextHashCode() { return nextHashCode.getAndAdd(HASH_INCREMENT); }
都是 & 上len - 1

至于为什么threadLocal要用自定义的threadlocalmap附着在每个thread上面，因为:

限定key只能为threadlocal类型;
key作为Entry的第一个field，static class Entry extends WeakReference<ThreadLocal<?>>, 所以key也是WeakReference会很容易GC，这样来回收内存(虽然不完全)
自定义的get/set有清理过期数据功能

暂时突然想到这么多。感想: threadlocalmap比hashmap还是要简单的

最后编辑于：2020.07.22 14:52:09