HashMap中如何确定元素的位置

向数组里 put 元素，必然需要知道数组的引用名称和要被 put 的位置的下标， HashMap 的 put 方法只有 key 和 value 两个参数，没有 int 类型的 index，那 HashMap 是如何确定每个元素会被存放到数组的哪个位置呢？

如何确定位置

这里需要提到indexFor方法，jdk1.7中有indexFor方法，jdk1.8里没有，但原理没变。1.8中用tab[(n - 1) & hash]代替但原理一样。

static int indexFor(int h, int length) {
    return h & (length-1);
}

该方法利用了hash值与数组长度，计算得到索引

问题1：为什么用length-1

HashMap 的容量永远都是2的n次方，也就是说，table.length的二进制表示永远都是一个1，其余都是0的状态，例如2的4次方16是0001 0000，5次方32是0010 0000，如果不-1直接与h与运算，数组很多地方将永远不会被存入数据。会造成严重的空间浪费，更糟的是这种情况下，数组可以使用的位置比数组长度小了很多，这意味着进一步增加了碰撞的几率，减慢了查询的效率。

问题2：为什么用&，不直接取模%

位运算快于十进制运算，hashmap扩容也是按位扩容，这样同时也提高了运算效率。

 

Hash方法

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

问题1：为什么不直接用hashCode，而要与(h >>> 16)做位运算

（1）为了让高位hashCode参与数组下标的计算，这样做可以让数组下标更加散列，减少Hash碰撞

（2）hashCode方法返回的是int整数类型，其范围为-(2 ^ 31)~(2 ^ 31 - 1)，约有40亿个映射空间，而HashMap的容量范围是在16（初始化默认值）~2 ^ 30，HashMap通常情况下是取不到最大值的，并且设备上也难以提供这么多的存储空间，从而导致通过hashCode()计算出的哈希值可能不在数组大小范围内，进而无法匹配存储位置；

问题2：为什么是右移16位，不是14，15位

hash值的二进制码是32位，所以最理想的是折半，取16

问题3：为什么用^而不用&和|

因为&和|都会使结果偏向0或1，并不均匀