一、什么是HashMap?

HashMap是Java中的集合类，是存放键值对形式的数据（Key和Value），例如QQ账号和QQ密码，QQ账号就是Key而密码则是Value
详细可以看这两篇上 HashMap源码剖析（上）——java集合
和下 HashMap源码剖析（下）——java集合

二、为什么扩容2的n次幂？

首先先看一下HashMap中的putVal方法(存值的)和resize方法(扩容的)，之所以HashMap扩容是2的n次幂和这两个方法有千丝万缕的联系。

通过putVal方法可以看出来HashMap在存值时会先把key的hash值和扩容后的长度进行一次按位与运算，其中hash是在hash方法中把key进行计算后的出来的结果，n是扩容的长度（也就是数组的长度，默认为16），然后判断是否hash碰撞在进行不同的存储。

通过resize方法可以看出来扩容时会新建一个tab，然后遍历旧的tab，将旧的元素进行e.hash & (newCap - 1)的计算添加进新的tab中，也就是(n - 1) & hash的计算方法，其中n是集合的容量，hash是添加的元素经过hash函数计算出来的hash值。

之所以这样2n扩容和上面的两个方法有极大的关系，首先他们都使用了按位与运算，按位与运算就是把值先变成二进制然后进行运算，如果有0则为0，都为1时则输出为1，HashMap默认容量为16那么在存放到数组时就是n-1也就是15，而15二进制则是1111扩容后为32-1及11111111

，如果都为1的情况下是可以极大的减少hash碰撞，增加效率的。

通过下面例子来看一下当容量为11111111时按位与运算的结果，通过下面的结果可以看出来结果很分散，大大减少了hash碰撞的发生。

再看一下当容量不为11111111而是为其他值的时候，通过下面的结果可以看出，1、2、4跟不同的值进行hash运算但是结果却是相同的，也就是发生了hash碰撞。

同时确定数组位置的实现是 i=（n-1）& hash，其中 n 代表数组的长度，即map的容量。

当n为2的幂次方时，（n-1）& hash 的值是均匀分布的，我们假设n=16，hash从0开始递增：

当n不为2的幂次方时，（n-1）& hash 的值不是是均匀分布的，我们假设n=15，hash从0开始递增：

由上面可以看出，当我们根据key的hash确定其在数组的位置时，如果n为2的幂次方，可以保证数据的均匀插入，如果n不是2的幂次方，可能数组的一些位置永远不会插入数据，浪费数组的空间，加大hash冲突。
另一方面，一般我们可能会想通过 % 求余来确定位置，这样也可以，只不过性能不如 & 运算。而且当n是2的幂次方时：hash & (length - 1) == hash % length

因此，HashMap 容量为2次幂的原因，就是为了数据的的均匀分布，减少hash冲突，毕竟hash冲突越大，代表数组中一个链的长度越大，这样的话会降低hashmap的性能。

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HashMap 容量为2次幂的原因

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一、什么是HashMap?

二、为什么扩容2的n次幂？

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