2021-2-17：Java HashMap 的中 key 的哈希值是如何計算的，爲什麼這麼計算？

首先，咱們知道 HashMap 的底層實現是開放地址法 + 鏈地址法的方式來實現。

即數組 + 鏈表的實現方式，經過計算哈希值，找到數組對應的位置，若是已存在元素，就加到這個位置的鏈表上。在 Java 8 以後，鏈表過長還會轉化爲紅黑樹。

這個數組並非一開始就很大，而是隨着 HashMap 裏面的值變多，達到 LoadFactor 的界限以後，就會擴容。剛開始的數組很小，默認只有 16。

這個數組大小必定是 2 的 n 次方，由於找到數組對應的位置須要經過取餘計算，取餘計算是一個很耗費性能的計算，而對 2 的 n 次方取餘就是對 2 的 n 次方減一取與運算。因此保持數組大小爲 2 的 n 次方，這樣就能夠保證計算位置高效。

那麼這個哈希值到底是怎麼計算的呢？假設就是用 Key 的哈希值直接計算。假設有以下兩個 key，哈希值分別是：

key1:

0000 0000 0010 1111 1001 0000 0110 1101

key2:

0000 0000 0010 0000 1001 0000 0110 1101

若是直接使用數組默認大小，取餘以後 key1 與 key2 就會到數組同一個下標。其實 key1 和 key2 的高位是不同的。

因爲數組是從小到達擴容的，爲了優化高位被忽略這個問題，HashMap 源碼中對於計算哈希值作了優化，採用高位16位組成的數字與源哈希值取異或而生成的哈希值做爲用來計算 HashMap 的數組位置的哈希值：

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

爲何要用異或？首先，對於一個數字，轉換成二進制以後，其中爲的 1 的位置表明這個數字的特性.對於異或運算，若是a、b兩個值不相同，則異或結果爲1。若是a、b兩個值相同，異或結果爲0。0與0異或是0，0與1異或是1，這樣至關於讓高位的特性在低位得以體現，因此採用這種算法，減小碰撞。

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