爲什麼HashMap的負載因子設置成0.75，而不是1也不是0.5？這背後到底有什麼考慮？
在HashMap源碼中 HashMap默認容量大小是16，最大容量是2的30次方，默認的負載因子是0.75f;
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
1. 什麼是負載因子？
負載因子（loadFactor）表示HashMap滿的程度，默認值爲0.75f，也就是說默認情況下，當HashMap中元素個數達到了容量的3/4的時候就會進行自動擴容。
第一次創建HashMap的時候，就會指定其容量（如果未明確指定，默認是16）。隨着我們不斷的向HashMap中put元素的時候，就有可能會超過一定的閾值，那麼就需要有一個擴容機制。所謂擴容，就是擴大HashMap的容量(JDK1.8):
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;
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
.......
++modCount;
if (++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
從代碼中我們可以看到，在向HashMap中添加元素過程中，如果 元素個數（size）超過臨界值（threshold） 的時候，就會進行自動擴容（resize），並且，在擴容之後，還需要對HashMap中原有元素進行rehash，即將原來桶中的元素重新分配到新的桶中。
在HashMap中，臨界值（threshold） = 負載因子（loadFactor） * 容量（capacity）。
2. 爲什麼要擴容？
HashMap在擴容到過程中不僅要對其容量進行擴充，還需要進行rehash！所以，這個過程其實是很耗時的，並且Map中元素越多越耗時。rehash的過程相當於對其中所有的元素重新做一遍hash，重新計算要分配到那個桶中。
HashMap 是一個數組加鏈表的結構，不擴容也是可以無限存儲的，爲什麼要擴容？
擴容是爲解決哈希衝突問題。HashMap其實是底層基於哈希函數實現的，但是哈希函數都有如下一個基本特性：根據同一哈希函數計算出的哈希值如果不同，那麼輸入值肯定也不同。但是，根據同一哈希函數計算出的哈希值如果相同，輸入值不一定相同。兩個不同的輸入值，根據同一哈希函數計算出的哈希值相同的現象叫做碰撞。
HashMap將數組和鏈表（或者紅黑樹）組合在一起，發揮了兩者的優勢，我們可以將其理解爲鏈表的數組。但是，如果一個HashMap中衝突太高，那麼數組的鏈表就會退化爲鏈表。這時候查詢速度會大大降低。
爲了解決哈希衝突問題，在合適的時候擴大數組容量，再通過一個合適的hash算法計算元素分配到哪個數組中，就可以大大的減少衝突的概率。就能避免查詢效率低下的問題。
3.爲什麼默認loadFactor是0.75？
爲了避免哈希碰撞，HashMap需要在合適的時候進行擴容。那就是當其中的元素個數達到臨界值的時候，而這個臨界值前面說過和loadFactor有關，換句話說，設置一個合理的loadFactor，可以有效的避免哈希衝突。
關於loadFactor在JDK官方文檔裏有說明：一般來說，默認的負載因子(0.75)在時間和空間成本之間提供了很好的權衡。更高的值減少了空間開銷，但增加了查找成本(反映在HashMap類的大多數操作中，包括get和put)。
試想一下，如果我們把負載因子設置成1，容量使用默認初始值16，那麼表示一個HashMap需要在"滿了"之後纔會進行擴容。那麼在HashMap中，最好的情況是這16個元素通過hash算法之後分別落到了16個不同的桶中，否則就必然發生哈希碰撞。而且隨着元素越多，哈希碰撞的概率越大，查找速度也會越低。
如果負載因子設置爲0.5，那麼就會頻繁的擴容，浪費空間。
loadFactor=0.75科學依據
a .根據數學公式推算。負載因子爲log(2)的時候，可以既減少哈希衝突，又浪費空間，是時間和空間的權衡。
log(2)大約爲0.7。
b.根據HashMap的擴容機制，應該保證capacity的值永遠都是2的冪。
爲了保證負載因子（loadFactor） * 容量（capacity）的結果是一個整數，這個值是0.75(3/4)比較合理，因爲這個數和任何2的冪乘積結果都是整數。
參考：https://mp.weixin.qq.com/s/_zbOHbQa2zDVosXUlYUrSQ