2021-2-17：Java HashMap 的中 key 的哈希值是如何计算的，为什么这么计算？

首先，咱们知道 HashMap 的底层实现是开放地址法 + 链地址法的方式来实现。

即数组 + 链表的实现方式，经过计算哈希值，找到数组对应的位置，若是已存在元素，就加到这个位置的链表上。在 Java 8 以后，链表过长还会转化为红黑树。

这个数组并非一开始就很大，而是随着 HashMap 里面的值变多，达到 LoadFactor 的界限以后，就会扩容。刚开始的数组很小，默认只有 16。

这个数组大小必定是 2 的 n 次方，由于找到数组对应的位置须要经过取余计算，取余计算是一个很耗费性能的计算，而对 2 的 n 次方取余就是对 2 的 n 次方减一取与运算。因此保持数组大小为 2 的 n 次方，这样就能够保证计算位置高效。

那么这个哈希值到底是怎么计算的呢？假设就是用 Key 的哈希值直接计算。假设有以下两个 key，哈希值分别是：

key1:

0000 0000 0010 1111 1001 0000 0110 1101

key2:

0000 0000 0010 0000 1001 0000 0110 1101

若是直接使用数组默认大小，取余以后 key1 与 key2 就会到数组同一个下标。其实 key1 和 key2 的高位是不同的。

因为数组是从小到达扩容的，为了优化高位被忽略这个问题，HashMap 源码中对于计算哈希值作了优化，采用高位16位组成的数字与源哈希值取异或而生成的哈希值做为用来计算 HashMap 的数组位置的哈希值：

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

为何要用异或？首先，对于一个数字，转换成二进制以后，其中为的 1 的位置表明这个数字的特性.对于异或运算，若是a、b两个值不相同，则异或结果为1。若是a、b两个值相同，异或结果为0。0与0异或是0，0与1异或是1，这样至关于让高位的特性在低位得以体现，因此采用这种算法，减小碰撞。

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