HashMap 的 hash 方法原理

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

上面这段代码叫扰动函数（ Perturbation function ）

理论上散列值是一个int型，如果直接用这个散列值作为下标访问HashMap主数组的话，考虑到2进制32位带符号的int范围从-2^31~231-1，大概有40亿的映射空间，可以肯定哈希比较松散，很难出现碰撞，但是这么大的空间内存不能存放，所以散列值不能直接拿来用。使用之前会进行取模运算，余数用来访问数组下标

...
bucketIndex = indexFor(hash, table.length);
...

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

散列值和数组长度做"与"运算，这很好的解释了为什么数组长度要取2的幂指数，这样len-1相当于一个低位掩码。"与"操作的结果：所有的高位都变味0，只保留低位，用来访问数组下标。

以len=16为例

       0010  1101  0111  1100  1000  0101
&      0000  0000  0000  0000  0000  1111
------------------------------------------
       0000  0000  0000  0000  0000  0101

这里有个问题，即使散列值再松散，只取后几位依然会碰撞严重。如果散列本身做的不好，在分布上导致后几位形成规律性重复就会有很大问题。这个时候扰动函数的价值就体现出来了。

    1111 1111 1111 1111 1111 0000 1110 1010     hashCode()
    0000 0000 0000 0000 1111 1111 1111 1111     h >>> 16
    1111 1111 1111 1111 0000 1111 0001 0101     h ^ h>>>16
    0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111     len-1
    0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101     hash & (len -1)

首先自己的高半区和低半区做异或，增大低位的随机性，同时低位混合了高位的特性。