为什么HashMap的容量必须为2的N次方？什么原理？

我们知道在HashMap的初始化默认容量是16。通过构造方法可以设定一个初始化容量的参数initialCapacity，但是HashMap的构造方法内是这样写的：

while (capacity < initialCapacity)  
        capacity <<= 1;

也就是说实际上容量还是一个2的N次方的数。

为什么非要这样？毫无疑问是因为效率！ 但是还是来看看原码是怎样实现的：

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

这是HashMap中的一个调用最频繁的方法，用于计算一个Key对应的Hash桶的索引，Hash桶放在一个数组中，这个方法返回的就是数组的索引，为了更加平均的分配容器内的元素，采用的是取模运算来分配。参数里的h就是key的hashCode，length就是容量capacity。

这里假如h为70（二进制：0100 0110），length为64（二进制：0100 0000），length-1也就是63（二进制：0011 1111）。

h & (length-1) =01000110 & 00111111=110（十进制正好为6 ==length % h）

可以看到，如果length为2的N次方，取模运算可以变成位与运算，效率显著提高！但是要浪费一些空间。

来源：oschina

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