回答这个问题，我们首先需要知道HashMap是如何存取元素的，为了存取高效，需要把数据分布均匀，这我们就需要分析HashMap的源码，从底层上理解Java作者的意图。
HashMap如何存放元素
HashMap存放元素是通过put()方法来实现的，我们知道定位元素的存放位置，是通过key的hash值，做一定的运算来确定的，而HashMap中的hash()方法，就是来获取hash值的源码如下。
static final int hash(Object key) {
int h;
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
} 这里计算的hash值，并不是直接使用key.hashCode()来获取的值h（后面统一称为h），而是用h与h无符号右移的值做异或运算。
- h >>> 16
这里先解释下这句话什么意思，>>>其实是无符号右移，什么意思呢，我们看下图就明白了。
将h转换成二进制数，然后无符号右移16位，空缺的用0补齐，看图中字体颜色我们就能清楚的明白这是怎么操作的。
h^ (h >>> 16)的作用
想要知道写HashMap源码大佬的想法，我们还需要来看看HashMap中put()方法的源码。
public V put(K key, V value ) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
//通过位运算找到数组中的下标位置，如果数组中对应下标为空，则可以直接存放下去
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
......省略
} 我们从源码中可以看出来，计算下标的时候，是通过(n – 1) & hash来计算的，n = tab.length是HashMap的容量，用 HashMap容量减1与hash值做&运算 ，得出下标值。
HashMap默认初始容量为16，16-1=15，15的 二进制 为00000000 00000000 00001111，与hash值做&运算时，结果是只取了最低的后四位，hash值的高位全部归0，只保留了低位值。有的同学，可能不太清楚什么意思，我们举个例子，画个图就清楚了。
- 假如有个key的hash值，转化为二进制是，01001001 00110010 00011001，获取元素下标时，用HashMap容量减1的二进制与hash值的二进制做&运算，如下图所示。
我们可以看到hash值二进制的高位都补0了，其实上面的计算可以简化为 1111 & 1001，结果为1001，转换成十进制就是9，即下标为9。
- 当HashMap容量为16=2的4次方时，则是后4位参与&运算
- 当HashMap容量为32=2的5次方时，则是后5位参与&运算
- 当HashMap容量为2 ⁿ 时，则是后n位参与&运算，获取元素下标。
因为在大多数情况下，HashMap的容量是小于216，运算得到的下标都是与hashcode的二进制的后16位做&运算的到的值。
要想得到的hash值更加的散列，我们需要把高位和低位都参与运算，这样的算出的hash值，更有特征。如果直接返回hash值，获取元素下标值，参与取模运行的低位，重复性偏高，将高16位和低16位做&运算，这样算出来的hash值，更加分散，hash碰撞的概率就越小，所以就有了h^(h>>>16)。
HashMap容量为2ⁿ的作用
我们知道HashMap底层由数组+(链表或红黑树)来实现，元素都被存放在一个个Entry数组中，存放元素的时候，会根据HashMap中hash()方法计算key的hash值，再根据计算出的hash值，确定元素存到数组的哪个位置，即下标值，一般HashMap的容量不会太大，而hash值并不能直接作为下标值，所以一般根据HashMap的容量减1来取模计算下标值（PS：上面已经介绍了具体做法）。
- 当容量为2 ⁿ 时，取模的是时候，h&(n-1)与h%n计算的结果相等，而&运算的效率远远比用%效率更高，因为&是直接对内存中的二进制码进行操作，不需要转换为十进制，所以更快。
- 计算下标值的公式为h&(n-1)，当容量为奇数时，n-1则为偶数，转换成二进制，最后一位一定是0，在做&运算计算下标值时，最后一位也一定是0，则奇数位的下标值，则无法取到，如3（0011）， 5（0101），7（0111）等，所以容量为偶数时，才能取到奇数下标值。
总结
HashMap的容量为2 ⁿ 主要目的还是为了让元素均匀分布，减少hash碰撞。从HashMap中的hash()方法就知道，让高位和低位都参与运算，让hash值更有特征性，在通过计算的hash值，与容量减一做&运算得到下标值，综合分析，当容量为2 ⁿ 时，元素存放更均匀，效率也更快。 你能看到这里真的很棒，希望你能关注我，我们一起学习，进步！
