HashMap使用HashMap(int initialCapacity)对集合进行初始化。
在默认的情况下，HashMap的容量是16。但是如果用户通过构造函数指定了一个数字作为容量，那么Hash会选择大于该数字的第一个2的幂作为容量。比如如果指定了3，则容量是4；如果指定了7，则容量是8；如果指定了9，则容量是16。
为什么要设置HashMap的初始化容量
在《阿里巴巴Java开发手册》中，有一条开发建议是建议我们设置HashMap的初始化容量。
下面我们通过具体的代码来了解下为什么会这么建议。
我们先来写一段代码在JDK1.7的环境下运行，来分别测试下，在不指定初始化容量和指定初始化容量的情况下性能情况的不同。
public static void main(String[] args) {
int aHundredMillion = 10000000;
// 未初始化容量
Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
long s1 = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < aHundredMillion; i++) {
map.put(i, i);
}
long s2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println("未初始化容量，耗时： " + (s2 - s1)); // 14322
// 初始化容量为50000000
Map<Integer, Integer> map1 = new HashMap<>(aHundredMillion / 2);
long s3 = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < aHundredMillion; i++) {
map1.put(i, i);
}
long s4 = System.currentTimeMillis();
System.out.println("初始化容量5000000，耗时： " + (s4 - s3)); // 11819
// 初始化容量为100000000
Map<Integer, Integer> map2 = new HashMap<>(aHundredMillion);
long s5 = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < aHundredMillion; i++) {
map2.put(i, i);
}
long s6 = System.currentTimeMillis();
System.out.println("初始化容量为10000000，耗时： " + (s6 - s5)); // 7978
}
从以上的代码不难理解，我们创建了3个HashMap，分别使用默认的容量（16）、使用元素个数的一半（5千万）作为初始容量和使用元素个数（一亿）作为初始容量进行初始化，然后分别向其中put一亿个KV。
从上面的打印结果中可以得到一个初步的结论：在已知HashMap中将要存放的KV个数的时候，设置一个合理的初始化容量可以有效地提高性能。下面我们来简单分析一下原因。
我们知道，HashMap是有扩容机制的。所谓的扩容机制，指的是当达到扩容条件的时候，HashMap就会自动进行扩容。而HashMap的扩容条件就是当HashMap中的元素个数（Size）超过临界值（Threshold）的情况下就会自动扩容。
threshold = loadFactor * capacity
在元素个数超过临界值的情况下，随着元素的不断增加，HashMap就会发生扩容，而HashMap中的扩容机制决定了每次扩容都需要重建hash表，这一操作需要消耗大量资源，是非常影响性能的。因此，如果我们没有设置初始的容量大小，HashMap就可能会不断发生扩容，也就使得程序的性能降低了。
另外，在上面的代码中我们会发现，同样是设置了初始化容量，设置的数值不同也会影响性能，那么当我们已知HashMap中即将存放的KV个数的时候，容量的设置就成了一个问题。
HashMap中容量的初始化
开头提到，在默认的情况下，当我们设置HashMap的初始化容量时，实际上HashMap会采用第一个大于该数值的2的幂作为初始化容量。
Map<String, String> map = new HashMap<>(1);
map.put("huangq", "yanggb");
Class<?> mapType = map.getClass();
Method capacity = mapType.getDeclaredMethod("capacity");
capacity.setAccessible(true);
System.out.println("capacity : " + capacity.invoke(map)); // 2
当初始化的容量设置成1的时候，通过反射取出来的capacity却是2。在JDK1.8中，如果我们传入的初始化容量为1，实际上设置的结果也是1。上面的代码打印的结果为2的原因，是代码中给map塞入值的操作导致了扩容，容量从1扩容到了2。事实上，在JDK1.7和JDK1.8中，HashMap初始化容量（capacity）的时机不同。在JDK1.8中，调用HashMap的构造函数定义HashMap的时候，就会进行容量的设定。而在JDK1.7中，要等到第一次put操作时才进行这一操作。
因此，当我们通过HashMap(int initialCapacity)设置初始容量的时候，HashMap并不一定会直接采用我们传入的数值，而是经过计算，得到一个新值，目的是提高hash的效率。比如1->1、3->4、7->8和9->16。
HashMap中初始容量的合理值