HashMap、ConcurrentHashMap的容量为什么总是2的n次幂

前言

随着这个java行业的内卷越来越严重，鉴别一个技术人实力的标准也越来越高，区别于他人的唯一标准就是深入到java中的每个细节，让别人“无路可走”。

一、问题由来

这个问题的由来有两个方面：一个是咱们前边分享HashMap源码的时候，看到DEFAULT_INITIAL_CAPACITY值上边的注释：The default initial capacity - MUST be a power of two。另外一个是听朋友说他面试的时候被问到了这个问题。这个就是今天这篇文章的前世。

二、为什么？

其实原因也特别简单，不知道兄弟们还记得之前分享文章中的map的路由算法不？如果忘记了可以看这篇文章：金三银四之HashMap剖根问底栏目 。

hashmap的路由算法是一个与运算：n-1 & hash

看见这个等式如果对与运算运用的比较深刻，肯定一下子就明白其中的原因了。
首先，我们先说一下这个计算包含的意义：

• 该式子的值永远不会大于n-1
• 该式子是用来路由的，决定新插入的值放进那个链表里

其次，我们用数据假设的推理方法来进行推理证明（我就文字代替数学的符号了）：

假设n = 2^x-1
那么n-1 = 2^x-1
所以(n - 1) & hash的值只出出现两个：0或者n-1。


假设n = 2^x
那么n-1 = 2^x-1
所以(n - 1) & hash的值会根据hash值得不同分散在链表的不同索引上，保证了数据的均衡

相信看到这里大家已经察觉到问题所在了：这会出现严重的碰撞，数据失衡，java8的红黑树也失去了意义，因此HashMap、ConcurrentHashMap的容量必须是2ⁿ。

三、题外话

java是真简单，也是真难，入手很快，但是想成为高手也是真的难，愿我们都能保持热情，乘风破浪，在有限的时间做出最大的成绩，加油。

四、结语

道阻且长，行则将至，行而不辍，未来可期，加油。

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