在Java开发中，我们经常会像如下方式以下创建一个HashMap：
Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();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。HashMap底层就是数组+链表（jdk1.8后底层是数组+链表+红黑树）。 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--也就是数组的长度，而元素个数（size）表示这个桶已经装了多少元素。Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
map.put("hello", "Java");
map.put("hell", "Java");
map.put("hel", "Java");
map.put("he", "Java");
/*
* 通过反射获取
*/
Class<?> mapType = map.getClass();
Method capacity = mapType.getDeclaredMethod("capacity");
capacity.setAccessible(true);
System.out.println("capacity : " + capacity.invoke(map));
Field size = mapType.getDeclaredField("size");
size.setAccessible(true);
System.out.println("size : " + size.get(map));二、什么是hash？
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hash。三、hash的实现
hash的具体实现上，由两个方法int hash(Object k)和int indexFor(int h, int length)（在jdk1.8后没有这个方法了）来实现。int hash(Object k)：该方法主要是将Object转换成一个整型数。 int indexFor(int h, int length)：该方法主要是将hash()生成的整型数转换成链表数组中的下标。我们先来看下源码：
static int indexFor(int h, int length) {
return h & (length-1);
}(h = k.hashCode()) ^ (h >>> 16)得到hash值
indexFor方法通过h & (length-1)得到下标。其中的两个参数h表示元素的hash值，length表示HashMap的容量。
i=(n-1)&hash和上面的运算一样。其中的两个参数n表示HashMap的容量，hash表示元素的hash值。
那么h & (length-1) 是什么意思呢？
其实就是取模。Java之所以使用位运算(&)来代替取模运算(%)，最主要的考虑就是效率。
位运算(&)效率要比代替取模运算(%)高很多，主要原因是位运算直接对内存数据（二进制）进行操作，不需要转成十进制，因此处理速度非常快。那么，为什么可以使用位运算(&)来实现取模运算(%)呢？实现的原理如下：
a%b在当b为2^n时可简化为a&(b-1)
证明:
1.当b为2^n时,b-1的二进制为011..11(0后面跟n个1).此时a&(b-1)即取a二进制右面n位
2.当b为2^n时,a/b的意义就是a右移n位。而右移的n位的值，就是a%b的值6 % 8 = 6 ，6 & 7 = 6
10 % 8 = 2 ，10 & 7 = 2
17 % 8 = 1 ，17 & 7 = 1在JDK 8中，关于默认容量的定义如上源码 ，其故意把16写成1<<4，就是提醒开发者，这个地方要是2的幂。注释中的 aka 16 也是jdk1.8中新增的，Also Known As 16 -- 又名16既然我们需要把容量设置为2^n，那么HashMap是如何保证其容量一定可以是2^n的呢？ 要做到这一类型容量，HashMap在指定容量初始化时以及自动扩容时都做了处理。
四、指定容量初始化
以下是《Java开发手册》中的一段话：int n = cap - 1;
n |= n >>> 1;
n |= n >>> 2;
n |= n >>> 4;
n |= n >>> 8;
n |= n >>> 16;return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;1100 1100 1100 >>>1 = 0110 0110 0110
1100 1100 1100 | 0110 0110 0110 = 1110 1110 1110
1110 1110 1110 >>>2 = 0011 1011 1011
1110 1110 1110 | 0011 1011 1011 = 1111 1111 1111
1111 1111 1111 >>>4 = 1111 1111 1111
1111 1111 1111 | 1111 1111 1111 = 1111 1111 1111
···以此类推int n = cap - 1;
n |= n >>> 1;
n |= n >>> 2;
n |= n >>> 4;
n |= n >>> 8;
n |= n >>> 16;
System.out.println((n < 0) ? 1 : (n >= 1 << 30) ? 1 << 30 : n + 1); 五、自动扩容
指定容量初始化后，往集合中put元素时，元素个数超过阈值后怎么办呢？这时候就需要扩容了。 HashMap有扩容机制，就是当达到扩容条件时会进行扩容。扩容条件就是当HashMap中的元素个数（size）超过阈值（threshold）时就会自动扩容，通过resize方法进行扩容。newCap = oldCap << 1;
newThr = oldThr << 1;HashMap m = new HashMap(15);
Class<?> mapType = m.getClass();
Field threshold = mapType.getDeclaredField("threshold");
threshold.setAccessible(true);
Method capacity = mapType.getDeclaredMethod("capacity");
capacity.setAccessible(true);
System.out.println("容量：" + capacity.invoke(m) + " 阈值：" + threshold.get(m) + " 元素数量：" + m.size());
for (int i = 0; i < 25; i++) {
m.put(i, i);
System.out.println("容量：" + capacity.invoke(m) + " 阈值：" + threshold.get(m) + " 元素数量：" + m.size());
}