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在深入理解 HashMap 的整体设计之前，先看看它是如何将任意对象的 hashCode() 值，转换成数组索引可用的“桶下标”——也就是 HashMap 中的 hash(Object key) 方法。
/*** Computes key.hashCode() and spreads (XORs) higher bits of hash* to lower. Because the table uses power-of-two length, sets of* hashes that vary only in bits above the current mask will* always collide. （…若只用低位，则高位变化的 hash 会落到同一桶）*/
static final int hash(Object key) {int h;// key.hashCode() 可能是 int 全 32 位，(h = key.hashCode()) 先取其原始值// 然后将 h 右移 16 位，并与原 h 做异或，// 将高 16 位的信息“扩散”到低 16 位，增强低位的随机性return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
一、为什么要对 hashCode() 做“扰动”？
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hashCode()分布不一定理想-
不同类、不同实现的
hashCode()分布可能偏向高位或低位集中。 -
如果直接用
hashCode()的低几位作为桶下标，而这些位又缺乏随机性，就会导致大量键落到同一桶上，触发冲突。
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HashMap桶数组长度总是 2 的幂-
在计算数组下标时，
HashMap用的是(n - 1) & hash，相当于取hash的低log₂n位。 -
举例：当数组长度
n = 16时，只取hash的低 4 位。 -
如果原始
hashCode()的低 4 位一致，无论高位如何不同，都将冲突落到同一个桶。
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为了避免以上问题，JDK 将 hashCode() 的高 16 位通过“右移并异或”的方式，混合进低 16 位。这样，即使原始 hashCode() 只在高位有所区别，也能反映到低位，降低冲突概率。
二、hash() 方法详解
static final int hash(Object key) {int h;// 如果 key 为 null，则直接返回 0（所有 null 键同样映射到桶 0）// 否则，先取 key.hashCode()，赋值给局部变量 h// 再计算 h ^ (h >>> 16)return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
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h = key.hashCode()
调用对象自身的hashCode()方法，获得一个 32 位的初始哈希值。 -
h >>> 16
无符号右移 16 位，将高 16 位移到低 16 位的位置，并补 0。 -
h ^ (h >>> 16)
把原始的h与右移后的h做位异或（XOR），混合了高位信息到低位，也保留了低位原有的信息。
三、示例：高位差异如何影响低位
int[] codes = {// 假设 key1.hashCode() = 0x123400010x12340001,// key2.hashCode() = 0x12350001，高位只差 0x000100000x12350001
};for (int hc : codes) {int mixed = hc ^ (hc >>> 16);System.out.printf("原始: 0x%08X, 混合后: 0x%08X\n", hc, mixed);
}
运行结果大致为：
原始: 0x12340001, 混合后: 0x12350001
原始: 0x12350001, 混合后: 0x12360001
可以看到，即使原始哈希只在第 17 位（0x00010000）有差异，经过扰动后，低 16 位也产生了不同，从而在取桶下标时会分散到不同的桶里。
四、与 JDK 7 的对比
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JDK 7：在
HashMap实现中，也做了扰动（supplementalHash()），但代码更复杂，且不同版本略有差异； -
JDK 8：简化为上述的一行关键逻辑，更高效、更易理解。
五、为什么不扰动更多轮？
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性能权衡：每次扰动都要额外几条位运算指令，
hash()是高频调用，必需尽量精简； -
足够效果：一次 16 位混合已足以将高 16 位信息带入，极大改善低位分布；
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简单易维护：单次异或右移既高效又易于理解。
六、在实际使用中的影响
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减少哈希冲突
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对于多数自定义
hashCode()实现，都能更均匀地分布到桶中，保持接近 O(1) 性能。
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抗 DoS 攻击
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即便攻击者构造一批只在高位或低位相同的 key，仍会被扰动分散到不同桶，降低碰撞风险。
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兼容性
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对已有的
hashCode()不做破坏性更改，只是在HashMap侧做一层灰盒优化，无需用户改动。
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七、完整代码 & 注释
public class HashMap<K,V> {// ... 省略其他成员 …/** 阻止高碰撞：混合高 16 位至低 16 位 */static final int hash(Object key) {int h;// null 键恒定映射到桶 0if (key == null) {return 0;}// 调用 key.hashCode()，混合高 16 位信息，再返回h = key.hashCode();return h ^ (h >>> 16);}// 计算桶下标：取模 table.lengthstatic int indexFor(int hash, int length) {// length 必为 2^nreturn hash & (length - 1);}// put 操作示意public V put(K key, V value) {int hash = hash(key);int idx = indexFor(hash, table.length);// 在 table[idx] 链表或树中，查找或插入节点…}
}
八、总结
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HashMap.hash()方法通过一次右移异或，将hashCode()的高位信息“扩散”到低位，避免了电商、社交等高并发场景中因hashCode()分布不均导致的桶级拥堵； -
简洁高效的实现，兼顾性能与抗攻击性，是 Java 8 中
HashMap能在绝大多数场景下保持稳定 O(1) 操作的重要一环。