最近看HashMap的原始碼，其中相同下標容易產生hash衝突，但是偵錯需要發生hash衝突，本文模擬hash衝突。

hash衝突原理

HashMap衝突是key首先呼叫hash()方法：

static final int hash(Object key) {
    int h;
    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

然後使用hash值和tab陣列長度做與操作：

 (n - 1) & hash

算出來的下標，如果一致就會產生衝突。

通過ASKII碼獲取單個字元

開始想到單字元，比如a、b、c、d、e這類字元，但是如果一個一個試的話特別繁瑣，想到了ASKII碼:

遍歷1~100的ASKII碼。通過ASKII碼獲取單字元:

for (int i = 33; i < 100; i++) {
    char ch = (char) i;
    String str = String.valueOf(ch);
}

通過str獲取下標，HashMap預設長度為16，所以n-1為15：

int index = 15 & hash(str);

獲取發生hash衝突的字元

算出index一致的話，就放在一個列表中。不同的index放在HashMap中，完整程式碼如下：

Map<Integer, List<String>> param = new HashMap<>();
for (int i = 33; i < 100; i++) {
    char ch = (char) i;
    String str = String.valueOf(ch);
    int index = 15 & hash(str);
    List<String> list = param.get(index);
    if (list == null) {
        list = new ArrayList<>();
    }
    list.add(str);
    param.put(index,list);
}
param.forEach((k,v) -> System.out.println(k + " " + Arrays.toString(v.toArray())));

輸出結果：

0 [0, @, P, `]
1 [!, 1, A, Q, a]
2 [", 2, B, R, b]
3 [#, 3, C, S, c]
4 [$, 4, D, T]
5 [%, 5, E, U]
6 [&, 6, F, V]
7 [', 7, G, W]
8 [(, 8, H, X]
9 [), 9, I, Y]

原始碼偵錯

根據上面算出來的結果，使用其中的一個例子：

1 [!, 1, A, Q, a]

先新增資料：

 Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
 map.put("!",1);
 map.put("1",1);
 map.put("A",1);

先新增1, A, Q三個資料。然後新增Q。

開啟調式，定位到putVal方法:

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
    Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
    if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
        n = (tab = resize()).length;
    if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
        tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
    else {
        Node<K,V> e; K k;
        if (p.hash == hash &&
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
            e = p;
        else if (p instanceof TreeNode)
            e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
        else {
            for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                if ((e = p.next) == null) {
                    p.next = newNode(hash, key, value, null);
                    if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                        treeifyBin(tab, hash);
                    break;
                }
                if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                    break;
                p = e;
            }
        }
        if (e != null) { // existing mapping for key
            V oldValue = e.value;
            if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                e.value = value;
            afterNodeAccess(e);
            return oldValue;
        }
    }
    ++modCount;
    if (++size > threshold)
        resize();
    afterNodeInsertion(evict);
    return null;
}

在原始碼解析文章詳解HashMap原始碼解析（下）中知道，發生hash衝突是會在上面程式碼的第16行，一直for迴圈遍歷連結串列，替換相同的key或者在連結串列中新增資料:

for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
    if ((e = p.next) == null) {
        p.next = newNode(hash, key, value, null);
        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
            treeifyBin(tab, hash);
        break;
    }
    if (e.hash == hash &&
        ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
        break;
    p = e;
}

調式：

會一直遍歷for迴圈，直到p.next==null遍歷到鏈尾，然後在連結串列尾部新增節點資料：

p.next = newNode(hash, key, value, null);

總結

• 通過(h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)高位運算hash碼和(n - 1) & hash雜湊表陣列長度取模，分析hash衝突原理。
• 通過ASKII碼遍歷獲取字串，獲取發生hash衝突的字元。
• 呼叫put方法，呼叫hash衝突原始碼。