HashMap如何确定数组位置

• 1.HashMap 底层数据结构
• 2.元素是如何定位到数组位置的
• 3.与(&) 、 异或(^)、或(|)
• 4.位置计算
• 5.这样做的好处是什么？
• 6.总结

HashMap 底层数据结构为数组+链表+红黑树，当map去put的时候，元素先定位到数组的位置，如果有多个元素定位到了数组的同一个位置，就会生成链表，当链表长度大于8并且数组长度大于64时，会转换为红黑树。

先看put方法

 public V put(K key, V value) {
        return putVal(hash(key), key, value, false, true);
    }

数组位置定位：
第一步：hash运算

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

第二步：用第一步的值与数组容量取余

i = (n - 1) & hash

因为hashmap的容量大小是2的幂次方，所以可以通过&运算来优化%运算。例如：（16 % 5 ）等价于 （16 & （5 - 1））

位与(&) ：      0 & 0 = 0      0 & 1 = 0      1 & 0 = 0       1 & 1 =1 

位异或(^)：     0 ^ 0 = 0      0 ^ 1 = 1      1 ^ 0 = 1       1 ^ 1 = 0

按位或(|)：     0  | 0 = 0     0 | 1 = 1      1 | 0 = 1       1 | 1 = 1

hash = (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)
最终位置 = (n - 1) & hash

在 Java 中，hashCode 是 int 类型，经过hash运算后得到的值也是int类型，即32 位，前16位为高位，后16位为低位。
(h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16) 的含义就是将hashCode的高位与低位做异或运算。

现在假设key.hashCode = 65536（2^16) ，数组大小为n=16 ，位置计算过程如下：

所以最终得到位置1 ， 即hashCode = 65536 的key，放在数组1的位置。

我们试想一下，如果key.hashCode >= 65536（2^16) ,而数组的大小只有16、32、64、128 等大小（分布在低16位），如果只做取余操作，那么高16位的值其实是无法参与到运算的，那key.hashCode >= 65536的所有key都是不是都会定位到同一位置？
让hashCode右移16位， 是让hashCode的高位也参与到取模运算中，这样就可以使得键值对分布的更加均匀。

好记性不如烂笔头，知道不如做到。