浅谈原理--hashCode方法

 

咱们时常会判断一个元素是否相等重复，能够用equals方法。

每增长一个元素，咱们就能够经过equals方法判断集合中的每个元素是否重复，可是若是集合中有10000个元素了，咱们每添加一个元素的时候，就须要进行10000此的equals方法的调用，显示效率很是的低下了。

 

因而基于这种问题，java集合的设计者采用了哈希表来实现。

哈希表也称为散列算法，是依据数据特定算法产生的结果直接指定到一块地址上，这个结果由hashCode方法产生。

这样一来，当集合每添加一个新的元素的时候，就能够经过hashCode方法直接定位到该存放的物理位置上，而不须要大量的equals板的比较。

 

上面说到了hashCode方法，它是Object类中的一个被native修饰的方法，

那么也就是说，咱们每一个对象都会继承了这个方法，咱们也就能够重写它了

 

Object类的hashCode方法代码：

public native int hashCode();

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hashCode的比较方式

　　好比下方是在用HashSet存值

1. 计算出来的位置上，若是这个位置上没有元素，它就能够直接存储在这个位置上了，不用进行任何的比较
2. 若是这个位置有元素了，就调用它的（这个对象）equals方法与新的元素进行比较，相同的话就不存了
3. 若是equals方法比较后，不相同，也就是放生了hashKey相同，致使冲突的状况。那么就在这个hashKey的地方产生一个链表，将全部产生相同的hashKey的对象添加到这个链表上，串在一块儿（不多会出现）。这样一来实际上咱们调用equals方法的概率就大大下降了。

 

下面以简单的图来表示

 

 

 

 这里有A B C D四个对象，分别经过hashCode方法产生了3个值

注意A和B对象调用hashCode产生的值是相同的，即 A.hashCode = B.hashCode()= 0x001

发生了哈希冲突，这时候因为最早插入了A，在插入B的时候，咱们发现B要插入A的位置，而A已经插入，也就是这个位置已经有对象了。

这个时候就经过调用equals方法判断A和B是否相同，若是相同就不插入B，若是不一样则将B插入到A后面的位置。

因此对于equals方法和hashCode方法有以下的要求：

 

1、hashCode要求

1. 在程序运行期间，只要对象（字段）变化不会影响到equals方法的决策结果，那么在这个期间，不管调用多少次hashCode，都必须返回相同的散列码的hashCode
2. 经过equals调用返回true的2个对象的hashCode必定相同
3. 经过equals返回false的2个对象的hashCode不须要不一样，也就是容许hashCode相同。

所以获得如下结论

• 两个对象相等，其hashCode必定相同
• 两个对象不相等，其hashCode可能相等
• hashCode相等的两个对象，不必定相同
• hashCode不相等的两个对象，必定不一样

 

可能会有人疑问，对于不能重复的集合，为何不直接经过 hashCode 对于每一个元素都产生惟一的值，若是重复就是相同的值，这样不就不须要调用 equals 方法来判断是否相同了吗？

　　实际上对于元素不是不少的状况下，直接经过 hashCode 产生惟一的索引值，经过这个索引值能直接找到元素，并且还能判断是否相同。好比数据库存储的数据，ID 是有序排列的，咱们能经过 ID 直接找到某个元素，若是新插入的元素 ID 已经有了，那就表示是重复数据，这是很完美的办法。但现实是存储的元素很难有这样的 ID 关键字，也就很难这种实现 hashCode 的惟一算法，再者就算能实现，可是产生的 hashCode 码是很是大的，这会大的超过 Java 所能表示的范围（由于返回值是int类型，大小只能是2³²)，很占内存空间，因此也是不予考虑的。

 

2、重写hashCode

咱们应该注意：

• 不一样对象的hashCode码应该尽可能不一样，避免hash冲突，也就是算法得到元素要尽可能均匀。
• hash值是一个int类型，在java中占用4个字节，也就是2³² 次方，要避免溢出

 

下面是String的hashCode实现

public int hashCode() { int h = hash; if (h == 0 && value.length > 0) { char val[] = value; for (int i = 0; i < value.length; i++) { h = 31 * h + val[i]; } hash = h; } return h; }

这里有个数字 31 ，为何选择31做为乘积因子，并且没有用一个常量来声明？主要缘由有两个：

　　①、31是一个不大不小的质数，是做为 hashCode 乘子的优选质数之一。

　　②、31能够被 JVM 优化，31 * i = (i << 5) - i。由于移位运算比乘法运行更快更省性能。

　　具体解释能够参考这篇文章。

 

 

 

ps：

　　对于Map集合，咱们能够选择Java中的基本类型，还有引用类型String做为key，由于它们都按照规范重写了equals方法和hashCode方法。

可是若是咱们自定义对象做为key，那么必定要覆盖equals方法和hahshCode方法，要否则会有未知的suprise等着你。

 

 

 

原文出处：https://www.cnblogs.com/arebirth/p/schashcodemethod.html