前言

最近在看hashmap 源码，发现一处代码难以理解，(e.hash & oldCap) == 0 就是这句话，随后进行了二进制研究才发现此处的奥秘

举例

我们以hashmap 初始容量为8 开始分析

8的二进制是 1000

7的二进制是 111

16的二进制是 10000

15的二进制是 1111

我们通常计算数组下表时是将node.hash() & tab.length() - 1 进行运算的，

tab.length 是7也就是 111

假设我们的某个key的hash值为 & 7 = 5 二进制是 101

此时我们仅通过与7的与运算的后三位是101 ，不知道前一位是1101还是0101 ，为什么要知道前一位呢，因为我们扩容了，扩容前需要和7 （二进制 111 与运算） 扩容后需要和15（16-1 二进制 1111 与运算），

假设前一位是0 也就是 0101 那么扩容后和 1111 与运算 还是0101 即 数组下标是5，等于位置不变

假设前一位是1 也就是 1101 那么扩容后和 1111与运算，变成了 1101 即数组下标是13 比之前多了8 即 1000 位置变了，变成了 老的容量8 + 老的下标 5 = 13

我们来看下hashmap扩容方法

final Node<K,V>[] resize() {
    Node<K,V>[] oldTab = table;
    int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
    int oldThr = threshold;
    int newCap, newThr = 0;
    if (oldCap > 0) {
        if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
            threshold = Integer.MAX_VALUE;
            return oldTab;
        }
        else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                 oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
            newThr = oldThr << 1; // double threshold
    }
    else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
        newCap = oldThr;
    else {               // zero initial threshold signifies using defaults
        newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
        newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
    }
    if (newThr == 0) {
        float ft = (float)newCap * loadFactor;
        newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                  (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
    }
    threshold = newThr;
    @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
    Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];
    table = newTab;
    if (oldTab != null) {
        for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
            Node<K,V> e;
            if ((e = oldTab[j]) != null) {
                oldTab[j] = null;
                if (e.next == null)
                    newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                else if (e instanceof TreeNode)
                    ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                else { // preserve order
                    //低位 链表 head 和 tail
                    Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
                    // 高位 链表head 和tail
                    Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
                    Node<K,V> next;
                    do {
                        next = e.next;
                        // 此处就是需要确认高位的是 0 还是 1 通过和8（1000）与运算知道
                        // 通过高位是 1其他位 是0 的数字 即我们的容量 8 去试探
                        // 如果高位是0 那么结果是0 ，如果高位是1 走else
                        // 最终else 会放到 oldCap + j （老的下标）的位置
                        if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                            if (loTail == null)
                                loHead = e;
                            else
                                loTail.next = e;
                            loTail = e;
                        }
                        else {
                            if (hiTail == null)
                                hiHead = e;
                            else
                                hiTail.next = e;
                            hiTail = e;
                        }
                    } while ((e = next) != null);
                    if (loTail != null) {
                        loTail.next = null;
                        newTab[j] = loHead;
                    }
                    if (hiTail != null) {
                        hiTail.next = null;
                        newTab[j + oldCap] = hiHead;
                    }
                }
            }
        }
    }
    return newTab;
}

发现hashmap的容量是2的整数倍是有道理的，因为2的整数倍数字比较特殊，

2的n次方 永远第一位 1 其他位 0 如： 100000

2的n次方-1 所有位都是 1 如： 111111 方便进行 & 运算