ConcurrentHashMap中tabAt方法分析

static final <K,V> Node<K,V> tabAt(Node<K,V>[] tab, int i) {
    return (Node<K,V>)U.getObjectVolatile(tab, ((long)i << ASHIFT) + ABASE);
}

该方法的作用是寻找指定数组在内存中i位置的数据。

下面分析下原理。

首先解释下每个参数的含义。

U：Unsafe，它的作用是提供Java直接操作内存的方法
i：索引
ASHIFT：
ABASE：起始位置

下面是涉及到的3个方法

// 获取obj对象中offset偏移地址对应的object型field的值,支持volatile load语义。
public native Object getObjectVolatile(Object obj, long offset);

//获取数组中第一个元素的偏移量(get offset of a first element in the array)
public native int arrayBaseOffset(java.lang.Class aClass);

//获取数组中一个元素的大小(get size of an element in the array)
public native int arrayIndexScale(java.lang.Class aClass);

贴出关键性代码

Class<?> ak = Node[].class;
// 获取数组的起始位置
ABASE = U.arrayBaseOffset(ak);
// 获取数组的数据的大小，比如byte类型的数据为1，int类型的为4，long为8
int scale = U.arrayIndexScale(ak);
if ((scale & (scale - 1)) != 0)
    throw new Error("data type scale not a power of two");
// Integer.numberOfLeadingZeros(scale) 获得指定数字前面的0的个数
ASHIFT = 31 - Integer.numberOfLeadingZeros(scale);

现在要提出一个问题，数组是如何是实现随机访问的？

通过寻址地址。

寻址地址的计算公式：

a[i]_address = base_address + i * data_type_size

base_address ：起始地址

i：索引

data_type_size ：数据大小，根据数据类型byte，boolean长度为1，char，short长度为2，float，int长度为3，long，double长度为4

我们可以用int数组来分析上面的关键代码

Class ak = int[].class;
// 起始位置：16，
// TODO 不明白为什么是16，所有的基本类型，还有Object，String，都是16，不清楚
// 如果有清楚的，麻烦回复到评论
int ABASE = unsafe.arrayBaseOffset(ak);
System.out.println("a=" + ABASE);
// 数据长度：4，int的长度为4
int scale = unsafe.arrayIndexScale(ak);
long ASHIFT;
// 2 = 31 - 29（4转化为二进制为100，由于是32位的，所以前面有29位0补位）
ASHIFT = 31 - Integer.numberOfLeadingZeros(scale);
System.out.println("ASHIFT=" + ASHIFT);

结合tabAt方法，i << 2 + ABASE 等价于 i * 4 + ABASE符合寻址地址公式。

所以tabAt的作用就是寻找指定数组在内存中i位置的数据。

参考：
[1]: https://blog.youkuaiyun.com/fenglibing/article/details/17119959
[2]: https://www.cnblogs.com/mickole/articles/3757278.html