負數的絕對值居然還是負數，你知道嗎？
發現問題
最近在處理一個線上問題時，遇到了非常奇怪的情況。
使用Math.abs(hash) % list.size()計算索引值時，竟然出現了負數！
看了下hash的值是-2147483648，恰好是Integer.MIN_VALUE。
按照絕對值的負負得正，結果應該是2147483648 % list.size()，結果是[0, list.size() - 1]。
但是結果是負的，這簡直讓人匪夷所思，難道Math.abs函數有問題嗎？
本著技術人的思維，事出反常必有妖，咱們今天就來抓一下這個妖。
分析問題
直接找源碼：
/**
* Returns the absolute value of an {@code int} value.
* If the argument is not negative, the argument is returned.
* If the argument is negative, the negation of the argument is returned.
*
* <p>Note that if the argument is equal to the value of
* {@link Integer#MIN_VALUE}, the most negative representable
* {@code int} value, the result is that same value, which is
* negative.
*
* @param a the argument whose absolute value is to be determined
* @return the absolute value of the argument.
*/
public static int abs(int a) {
return (a < 0) ? -a : a;
}代碼沒啥問題，數組小于0的時候，取反，大于等于0的時候，返回原值。
細心的已經開始看注釋了。
官方注釋解釋了，如果參數是Integer.MIN_VALUE，返回的還是自身?，F象和描述相符，但是和代碼不符，按照代碼運行應該是-Integer.MIN_VALUE，負負得正。
玄機在哪呢？
沒錯，就是你想的那樣。
你答對了
越界了。
int類型占32位，數值范圍是[-2147483648, 2147483647]。-Integer.MIN_VALUE是2147483648，比Integer.MAX_VALUE的2147483647大，所以越界了。
在計算機系統中，數值一律用補碼來表示和存儲。使用補碼的主要優點是可以將符號位和數值位統一處理，同時加法和減法也可以統一處理。
補碼系統中，正數的補碼就是其本身，負數的補碼是在其原碼的基礎上，符號位不變，其余各位取反，最后加1。
在補碼表示法中，Integer.MIN_VALUE的二進制表示是10000000000000000000000000000000，取反后的結果是01111111111111111111111111111111，再加一變成10000000000000000000000000000000，這正好是Integer.MIN_VALUE本身。
因此，Math.abs(Integer.MIN_VALUE)的結果仍然是Integer.MIN_VALUE，即-2147483648。
解決問題
如何避免這個問題呢？兩種方式：
- 擴展數值范圍，在調用Math.abs方法是，把hash轉為Long類型，這個時候就不會越界了；
- 判斷hash值是否是Integer.MIN_VALUE，如果是，直接返回0。
總結問題
是不是有朋友會想，JDK中居然有這么低級錯誤的API。不過，這次的錯誤和JDK中居然也有反模式接口常量的不一樣，這次是“抽象泄漏法則”的一種情況。
什么是抽象泄漏法則？
“抽象泄漏”是軟件開發時，本應隱藏實現細節的抽象化不可避免地暴露出底層細節與局限性。抽象泄露是棘手的問題，因為抽象化本來目的就是向用戶隱藏不必要公開的細節。
由于軟件開發與運行環境越來越復雜，開發者必須依賴于各種抽象。使得開發者專注于高層次的領域相關的知識與技能，以提高工作效率。
但是，抽象泄漏法則指出“可靠”軟件的開發者必須了解抽象之下的底層細節。否則一旦出了任何問題，根本不會知道是怎么回事，也不知道如何除錯或回復。
程序設計工具抽象掉某些東西，但和其他所有抽象機制一樣都有漏洞，而唯一能適當處理漏洞的方法，就是弄懂該抽象原理以及所隱藏的東西。
所以抽象機制雖然節省了工作的時間，不過學習的時間是省不掉的。
比如本次的問題，Math.abs函數本身是一個簡單的抽象，用于計算一個數的絕對值。然而，由于 Integer.MIN_VALUE和反碼的特殊性質，Math.abs(Integer.MIN_VALUE)仍然返回負數，這暴露了底層整數表示的細節。
這種抽象的泄漏使得我們在使用Math.abs(hash) % list.size()計算索引值時遇到了意料之外的問題。為了了解其中的原因，我們得需要知道數值在計算機中的表示形式。
所以，工具雖然好用，碰到問題也得撓頭。
少年，做好成為高級程序員的準備了嗎？
