Java 为什么HashMap要求初始容量为2的幂？

我正在浏览Java的HashMap源代码时，看到了以下内容

//The default initial capacity - MUST be a power of two.
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;

我的问题是，为什么这一要求首先存在？我还看到，允许创建具有自定义容量的HashMap的构造函数将其转换为二次幂：

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

int容量=1；
同时（容量<初始容量）
容量映射必须计算出对任何给定键使用哪个内部表索引，将任何
int
值（可能是负数）映射到
[0，table.length）
范围内的值。当
table.length
是二的幂时，这可以非常便宜地实现，在
indexFor
中：

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

对于不同的表长度，您需要计算余数并确保它不是负的。这肯定是一个微观优化，但可能是一个有效的优化：）

另外，当执行自动重灰化时，会发生什么？哈希函数是否也发生了更改

我不太清楚你的意思。使用相同的哈希代码（因为它们只是通过在每个键上调用
hashCode
来计算的）但是，由于表长度的变化，它们在表中的分布会有所不同。例如，当表长度为16时，5和21的哈希代码最终都存储在表条目5中。当表长度增加到32时，它们将位于不同的条目中。
理想的情况实际上是对backi使用素数大小ng一个
HashMap
的数组。这样你的密钥将更自然地分布在整个数组中。然而，这与mod division一起工作，并且随着Java的每一个版本，该操作变得越来越慢。
从某种意义上说，2方法的威力是你能想象到的最糟糕的表大小，因为糟糕的hashcode实现更可能在数组中产生键讨论

因此，您将在Java的
HashMap
实现中找到另一个非常重要的方法，即
hash（int）
，这弥补了糟糕的哈希代码。
正是我想要的，谢谢。还有一个疑问，为什么条目表是暂时的，即使它保留了所有的数据？@Sushant:表中的数据在writeObject中被显式序列化（这样所有的空条目都不会被写出来）。使字段暂时停止正常序列化代码在调用
defaultWriteObject
@JonSkeet时也将其写出。h&（length-1）处理负片？假设长度=16，h=-7@Jon我试图将您的答案和它在这里并不重要联系起来，但Hashmap使用的键的散列不是
key.hashCode（）
。散列是应用于
key.hashCode（）之上的补充散列函数
。这样做是为了防止糟糕的哈希代码实现，这可能会导致不必要的冲突。是的，这很有意义，但是作为一个额外的帮助，您可以谈谈哈希（int）是如何实现的吗函数开始改进原始哈希代码。我看到它使用了一些位的xor，但我还没有完全理解它。基本上，使用两种方法的威力使哈希代码的低位成为重要的位。对于糟糕的哈希代码实现，这不会有太大的不同（例如：10110111和00000111）因此，随着位元的移动，越高的位元就越重要。“随着Java的每一个版本，mod操作变得越来越慢”的说法这是相当误导的。相反，是位掩码操作以更快的速度变得更快，最终这两种操作都开始反映实际硬件的底层性能。在这个级别上，位掩码的性能肯定要高得多——足以使整个设置，包括附加的哈希码置乱步骤，仍然是一个问题快多了。