AtomicIntegerArray引发的思考

最近看AtomicIntegerArray，有一段代码把我搞懵了，请看：

    static {
        int scale = unsafe.arrayIndexScale(int[].class);
        if ((scale & (scale - 1)) != 0)
            throw new Error("data type scale not a power of two");
        shift = 31 - Integer.numberOfLeadingZeros(scale);
    }

    private long checkedByteOffset(int i) {
        if (i < 0 || i >= array.length)
            throw new IndexOutOfBoundsException("index " + i);

        return byteOffset(i);
    }

    private static long byteOffset(int i) {
        return ((long) i << shift) + base;
    }

这里兜了一个大权来计算第i个元素的偏移量，我的猜想是为了性能考虑。看到这里真的感叹Doug Lea真牛逼，性能都是一点点抠出来的。6666666！！！

这里解释下 31 - Integer.numberOfLeadingZeros(scale)，它的作用是把scale 转换为二进制左移的需要的位数。例如，4 相当于 << 2，8 相当于 << 3。

这里说明下为什么X % 2^n == X & 2^n -1。
首先 X 取模相当于要获得 X / 2^n 后留下一个比 2^n 小且最接近 2^n 的数。我们再来看下 X & 2^n -1，2^n - 1 转为二进制正好是一个比 2^n - 1 且每个位置都是1的二进制数，& X 相当于对X的低位上的1进行保留，所以留下来的数肯定是一个 <= 2^n - 1 的数。也就是 X % 2^n 的余数。