HashMap底层数组长度必须是2的幂，根本原因在于通过(n-1)&hash位运算实现高效、均匀的索引定位；若非2的幂，则位运算不等价于取模，导致哈希分布不均、扩容失效且性能下降。
HashMap底层数组长度必须是2的幂，根本原因在于它依赖 (n - 1) & hash 这个位运算来快速、均匀地定位元素存放位置。这不是硬性限制用户输入，而是底层自动保障的设计契约——你传10，它变16；传100，它变128。
位运算替代取模，速度更快
数组索引计算不用 hash % n（涉及除法，慢），而用 (n - 1) & hash（CPU级位操作，极快）。但这个等价关系只在 n 是 2 的幂时才成立：
- n = 16 → n−1 = 15 → 二进制 01111，与 hash 做 &，保留低 4 位，效果 ≡ hash % 16
- n = 15 → n−1 = 14 → 二进制 01110，第二位恒为 0，导致 hash 的第 1 位被屏蔽，结果失真
保证所有桶都有机会被使用
当 n−1 的二进制含 0（如 n=10 → n−1=9 → 1001），某些位永远不参与运算：
- hash 的第 1 位和第 3 位（从 0 开始）无论 0 或 1，都不影响结果
- 索引 2、4、5、6、7 等可能长期空置，实际可用桶数远少于容量
- 大量不同 hash 被压到少数几个桶，链表变长，查询退化为 O(n)
扩容时无需重新哈希
扩容翻倍（如 16→32）后，新掩码比旧掩码多一位。此时每个节点只需看 hash 在“新增最高位”是否为 1：
- 为 0 → 留在原索引
- 为 1 → 移到 原索引 + 旧容量
- 判断仅需
(e.hash & oldCap) == 0，一次位运算搞定
若容量不是 2 的幂，这个高位迁移逻辑失效，必须对每个 key 重算 hash 和新索引，性能断崖式下降。
初始化时已自动对齐
你调用 new HashMap(10)，内部会走 tableSizeFor(10) 方法，通过无符号右移 + 按位或，快速得到 16。整个过程不依赖用户经验，也不抛异常，而是静默兜底，确保底层始终满足 2 的幂约束。
