（文末有白嫖惊喜！懂？）
集合是Java开发日常开发中经常会使用到的，而作为一种典型的K-V结构的数据结构，HashMap对于Java开发者一定不陌生。
在日常开发中，我们经常会像如下方式以下创建一个HashMap：
但是，大家有没有想过，上面的代码中，我们并没有给HashMap指定容量，那么，这时候一个新创建的HashMap的默认容量是多少呢？为什么呢？
本文就来分析下这个问题。
一、什么是容量
在Java中，保存数据有两种比较简单的数据结构：数组和链表。数组的特点是：寻址容易，插入和删除困难；而链表的特点是：寻址困难，插入和删除容易。HashMap就是将数组和链表组合在一起，发挥了两者的优势，我们可以将其理解为链表的数组。
在HashMap中，有两个比较容易混淆的关键字段：size和capacity ，这其中capacity就是Map的容量，而size我们称之为Map中的元素个数。
简单打个比方你就更容易理解了：HashMap就是一个“桶”，那么容量（capacity）就是这个桶当前最多可以装多少元素，而元素个数（size）表示这个桶已经装了多少元素。
如以下代码：
输出结果：
上面我们定义了一个新的HashMap，并想其中put了一个元素，然后通过反射的方式打印capacity和size，其容量是16，已经存放的元素个数是1。
通过前面的例子，我们发现了，当我们创建一个HashMap的时候，如果没有指定其容量，那么会得到一个默认容量为16的Map，那么，这个容量是怎么来的呢？又为什么是这个数字呢？
二、容量与哈希
要想讲清楚这个默认容量的缘由，我们要首先要知道这个容量有什么用？
我们知道，容量就是一个HashMap中"桶"的个数，那么，当我们想要往一个HashMap中put一个元素的时候，需要通过一定的算法计算出应该把他放到哪个桶中，这个过程就叫做哈希（hash），对应的就是HashMap中的hash方法。
我们知道，hash方法的功能是根据Key来定位这个K-V在链表数组中的位置的。也就是hash方法的输入应该是个Object类型的Key，输出应该是个int类型的数组下标。如果让你设计这个方法，你会怎么做？
其实简单，我们只要调用Object对象的hashCode()方法，该方法会返回一个整数，然后用这个数对HashMap的容量进行取模就行了。
如果真的是这么简单的话，那HashMap的容量设置就会简单很多了，但是考虑到效率等问题，HashMap的hash方法实现还是有一定的复杂的。
三、hash的实现
接下来就介绍下HashMap中hash方法的实现原理。(下面部分内容参考自我的文章：全网把Map中的hash()分析的最透彻的文章，别无二家 。PS：网上的关于HashMap的hash方法的分析的文章，很多都是在我这篇文章的基础上"衍生"过来的。）
具体实现上，由两个方法int hash(Object k)和int indexFor(int h, int length)来实现。
为了聚焦本文的重点，我们只来看一下indexFor方法。我们先来看下Java 7（Java8中虽然没有这样一个单独的方法，但是查询下标的算法也是和Java 7一样的）中该实现细节：
indexFor方法其实主要是将hashcode换成链表数组中的下标。其中的两个参数h表示元素的hashcode值，length表示HashMap的容量。那么return h & (length-1) 是什么意思呢？
其实，他就是取模。Java之所有使用位运算(&)来代替取模运算(%)，最主要的考虑就是效率。
那么，为什么可以使用位运算(&)来实现取模运算(%)呢？这实现的原理如下：
假设n为3，则2^3 = 8，表示成2进制就是1000。2^3 -1 = 7 ，即0111。
此时X & (2^3 – 1) 就相当于取X的2进制的最后三位数。
从2进制角度来看，X / 8相当于 X >> 3，即把X右移3位，此时得到了X / 8的商，而被移掉的部分(后三位)，则是X % 8，也就是余数。
上面的解释不知道你有没有看懂，没看懂的话其实也没关系，你只需要记住这个技巧就可以了。或者你可以找几个例子试一下。
所以，return h & (length-1);只要保证length的长度是2^n 的话，就可以实现取模运算了。
所以，因为位运算直接对内存数据进行操作，不需要转成十进制，所以位运算要比取模运算的效率更高，所以HashMap在计算元素要存放在数组中的index的时候，使用位运算代替了取模运算。之所以可以做等价代替，前提是要求HashMap的容量一定要是2^n 。
那么，既然是2^n ，为啥一定要是16呢？为什么不能是4、8或者32呢？
关于这个默认容量的选择，JDK并没有给出官方解释，笔者也没有在网上找到关于这个任何有价值的资料。（如果哪位有相关的权威资料或者想法，可以留言交流）
根据作者的推断，这应该就是个经验值（Experience Value），既然一定要设置一个默认的2^n 作为初始值，那么就需要在效率和内存使用上做一个权衡。这个值既不能太小，也不能太大。
太小了就有可能频繁发生扩容，影响效率。太大了又浪费空间，不划算。
所以，16就作为一个经验值被采用了。
那么，接下来我们再来谈谈，HashMap是如何保证其容量一定可以是2^n 的呢？如果用户自己设置了的话又会怎么样呢？
关于这部分，HashMap在两个可能改变其容量的地方都做了兼容处理，分别是指定容量初始化时以及扩容时。
集合是Java开发日常开发中经常会使用到的，而作为一种典型的K-V结构的数据结构，HashMap对于Java开发者一定不陌生。
在日常开发中，我们经常会像如下方式以下创建一个HashMap：
但是，大家有没有想过，上面的代码中，我们并没有给HashMap指定容量，那么，这时候一个新创建的HashMap的默认容量是多少呢？为什么呢？
本文就来分析下这个问题。
一、什么是容量
在Java中，保存数据有两种比较简单的数据结构：数组和链表。数组的特点是：寻址容易，插入和删除困难；而链表的特点是：寻址困难，插入和删除容易。HashMap就是将数组和链表组合在一起，发挥了两者的优势，我们可以将其理解为链表的数组。
在HashMap中，有两个比较容易混淆的关键字段：size和capacity ，这其中capacity就是Map的容量，而size我们称之为Map中的元素个数。
简单打个比方你就更容易理解了：HashMap就是一个“桶”，那么容量（capacity）就是这个桶当前最多可以装多少元素，而元素个数（size）表示这个桶已经装了多少元素。
如以下代码：
输出结果：
上面我们定义了一个新的HashMap，并想其中put了一个元素，然后通过反射的方式打印capacity和size，其容量是16，已经存放的元素个数是1。
通过前面的例子，我们发现了，当我们创建一个HashMap的时候，如果没有指定其容量，那么会得到一个默认容量为16的Map，那么，这个容量是怎么来的呢？又为什么是这个数字呢？
二、容量与哈希
要想讲清楚这个默认容量的缘由，我们要首先要知道这个容量有什么用？
我们知道，容量就是一个HashMap中"桶"的个数，那么，当我们想要往一个HashMap中put一个元素的时候，需要通过一定的算法计算出应该把他放到哪个桶中，这个过程就叫做哈希（hash），对应的就是HashMap中的hash方法。
我们知道，hash方法的功能是根据Key来定位这个K-V在链表数组中的位置的。也就是hash方法的输入应该是个Object类型的Key，输出应该是个int类型的数组下标。如果让你设计这个方法，你会怎么做？
其实简单，我们只要调用Object对象的hashCode()方法，该方法会返回一个整数，然后用这个数对HashMap的容量进行取模就行了。
如果真的是这么简单的话，那HashMap的容量设置就会简单很多了，但是考虑到效率等问题，HashMap的hash方法实现还是有一定的复杂的。
三、hash的实现
接下来就介绍下HashMap中hash方法的实现原理。(下面部分内容参考自我的文章：全网把Map中的hash()分析的最透彻的文章，别无二家 。PS：网上的关于HashMap的hash方法的分析的文章，很多都是在我这篇文章的基础上"衍生"过来的。）
具体实现上，由两个方法int hash(Object k)和int indexFor(int h, int length)来实现。
为了聚焦本文的重点，我们只来看一下indexFor方法。我们先来看下Java 7（Java8中虽然没有这样一个单独的方法，但是查询下标的算法也是和Java 7一样的）中该实现细节：
indexFor方法其实主要是将hashcode换成链表数组中的下标。其中的两个参数h表示元素的hashcode值，length表示HashMap的容量。那么return h & (length-1) 是什么意思呢？
其实，他就是取模。Java之所有使用位运算(&)来代替取模运算(%)，最主要的考虑就是效率。
那么，为什么可以使用位运算(&)来实现取模运算(%)呢？这实现的原理如下：
假设n为3，则2^3 = 8，表示成2进制就是1000。2^3 -1 = 7 ，即0111。
此时X & (2^3 – 1) 就相当于取X的2进制的最后三位数。
从2进制角度来看，X / 8相当于 X >> 3，即把X右移3位，此时得到了X / 8的商，而被移掉的部分(后三位)，则是X % 8，也就是余数。
上面的解释不知道你有没有看懂，没看懂的话其实也没关系，你只需要记住这个技巧就可以了。或者你可以找几个例子试一下。
所以，return h & (length-1);只要保证length的长度是2^n 的话，就可以实现取模运算了。
所以，因为位运算直接对内存数据进行操作，不需要转成十进制，所以位运算要比取模运算的效率更高，所以HashMap在计算元素要存放在数组中的index的时候，使用位运算代替了取模运算。之所以可以做等价代替，前提是要求HashMap的容量一定要是2^n 。
那么，既然是2^n ，为啥一定要是16呢？为什么不能是4、8或者32呢？
关于这个默认容量的选择，JDK并没有给出官方解释，笔者也没有在网上找到关于这个任何有价值的资料。（如果哪位有相关的权威资料或者想法，可以留言交流）
根据作者的推断，这应该就是个经验值（Experience Value），既然一定要设置一个默认的2^n 作为初始值，那么就需要在效率和内存使用上做一个权衡。这个值既不能太小，也不能太大。
太小了就有可能频繁发生扩容，影响效率。太大了又浪费空间，不划算。
所以，16就作为一个经验值被采用了。
那么，接下来我们再来谈谈，HashMap是如何保证其容量一定可以是2^n 的呢？如果用户自己设置了的话又会怎么样呢？
关于这部分，HashMap在两个可能改变其容量的地方都做了兼容处理，分别是指定容量初始化时以及扩容时。
