基於jdk1.8

hashMap實現，要求容量大小是2的整次方，例如：2/4/8/16/32/64/128...，而不能是中間的某個值。這是為什麽呢？

map是數組+鏈表的數據結構，讀寫數據都需要首先獲取數組中的下標值，獲取的方式是通過hashcode取余。取余so easy，我們都會，假定運算後的hashcode=17，容量大小capacity=16，17%16=1，很容易得出元素落在數組的下標[1]內。

但是還有一種方式可以獲取到正確的下標值，17 &(16-1)=1。

17二進制： 10001

15二進制： 01111

17&15： 00001 = 1

計算機的物理特性，決定位運算才是取余的正確打開方式。但是卻有一個限制，被位與的數值有效位必須全部都是1，如15:1111可以，13:1101則不行

這裏位與運算得到的是下標位置，數組容量要在最大下標值的基礎上加1，等價於二進制中被位與的數值進位，如15進1位=16：10000，2的4次方。

如果我們new HashMap<>(13)，輸入一個非整次方的數值，hashmap會自動調整成最近的整次方，例如這裏的13最終會轉換成16，實現方法為：java.util.HashMap#tableSizeFor

怎麽實現呢？

2的整次方的特性是二進制有效位只有一個1，退位後當前1消失，後面bit位全補1，例如16:10000，退位後01111。13的二進制：1101，結構上看只要第二個bit補1(1101->1111)，再進位(1111->10000)就可以了。1101->1111->

我們來分析實現

首先把方法復制出來，加上一些日誌方便分析：

static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

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

public static void main(String[] args) {
    tableSizeFor(MAXIMUM_CAPACITY);
}

int n = cap - 1先退位，所以最終實現的結果是n的bit位全補1。

使用的最大容量+1，這樣看日誌比較清晰。

1000000000000000000000000000001
1000000000000000000000000000000
1100000000000000000000000000000
1111000000000000000000000000000
1111111100000000000000000000000
1111111111111111000000000000000
1111111111111111111111111111111

看到規律了嗎？tableSizeFor首先獲取最高位的1，二進制退位規則決定一定能夠獲取到最高位的1，然後進行不停的bit復制，1生2，2生4等等。int類型只有32位，所以復制到16位終止。

最後將n進位，即得到2的整次方，不過限定不能大於1>>30;

hashMap tableSizeFor 實現原理