HashMap 扰动函数、负载因子、扩容链表拆分

1.扰动函数

在jdk8中，hashmap有这样一段代码，他叫扰动函数，目的是优化散列效果

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

我们获取到的key.hashCode()哈希值，哈希的取值范围是[-2147483648, 2147483647]，那我们能拿这个数来当作下表吗？很显然不太行，那就需要数组的大小做与运算，hashmap的初始数组大小是1 << 4 ，也就是16，那计算数组的下标同过与运算的方式获得，(16-1)&h。

1. 那么为什么我要使用这个扰动函数呢？我们不用扰动函数行不行？
使用扰动函数的目的就是为了优化散列，从而减少hash碰撞。

2. 那我们为什么选择数组长度要选择2的幂次方？
假如数组长度是8，那获取下标索引 （8-1）& h，数组长度就会出现一个0111除了高位以为都是1的特征，也是为了散列。

2.初始容量

• hashmap初始容量大小是16

static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16

• 那我们都直到数组的长度是选择2的幂次方的，那假如我们传入的默认长度是17，那么就要找比初始值大的那个最小2的幂次方，2的5次幂32>17，那么传入17的默认容量大小就是32。

那么底层是有一段代码去支撑的：

static final int tableSizeFor(int cap) {
        int n = cap - 1;
        n |= n >>> 1;
        n |= n >>> 2;
        n |= n >>> 4;
        n |= n >>> 8;
        n |= n >>> 16;
        return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
    }

这个n|=n>>>1,2,4,8,16这个右移主要是把右边都填上1，假如我们输入的是17

3.负载因子

负载因子决定了什么时候进行扩容，为什么不等把所有数组中所有下标都用完之后在扩容呢？其实就是为了减少hash碰撞，从而提高效率。当负载因子设置0.75的时候，假设初始容量是16，那么当增加到13个数的时候，就会进行扩容操作。

4.扩容链表拆分

为什么扩容，因为数组长度不足了。那扩容最直接的问题，就是需要把元素拆分到新的数组中。拆分元素的过程中，原jdk1.7中会需要重新计算哈希值，但是到jdk1.8中已经进行优化，不再需要重新计算，提升了拆分的性能，设计的还是非常巧妙的。

那么jdk1.8是如何做优化的呢？
假如原数组是16，现在扩容到32，那么原数组hash与增长出来的长度16做与运算，的出来的结果如果为0则下标不表，如果新位置就是原来的位置加16。