HashMap/HashSet,hashCode,哈希表

　hash code、equals和“==”三者的关系

　1) 对象相等则hashCode必定相等；
　　2) hashCode相等对象未必相等。

== 是比较地址是否相等，JAVA中声明变量都是引用嘛，不一样的引用，可能指向同一个地址。

equals 是比较值是否相等。

 

1.若是是基本变量，没有hashcode和equals方法，基本变量的比较方式就只有==,；

2.若是是变量，因为在java中全部变量定义都是一个指向实际存储的一个句柄（你能够理解为c++中的指针），在这里==是比较句柄的地址（你能够理解为指针的存储地址），而不是句柄指向的实际内存中的内容，若是要比较实际内存中的内容，那就要用equals方法，可是！！！

若是是你本身定义的一个类，比较自定义类用equals和==是同样的，都是比较句柄地址，由于自定义的类是继承于object，而object中的equals就是用==来实现的，你能够看源码。

那为何咱们用的String等等类型equals是比较实际内容呢，是由于String等经常使用类已经重写了object中的equals方法，让equals来比较实际内容，你也能够看源码。

3. hashcode
在通常的应用中你不须要了解hashcode的用法，但当你用到hashmap，hashset等集合类时要注意下hashcode。

你想经过一个object的key来拿hashmap的value，hashmap的工做方法是，经过你传入的object的hashcode在内存中找地址，当找到这个地址后再经过equals方法来比较这个地址中的内容是否和你原来放进去的同样，同样就取出value。

因此这里要匹配2部分，hashcode和equals
但假如说你new一个object做为key去拿value是永远得不到结果的，由于每次new一个object，这个object的hashcode是永远不一样的，因此咱们要重写hashcode，你能够令你的hashcode是object中的一个恒量，这样永远能够经过你的object的hashcode来找到key的地址，而后你要重写你的equals方法，使内存中的内容也相等。。。

 

 

首先，从语法角度，也就是从强制性的角度来讲，hashCode和equals是两个独立的，互不隶属，互不依赖的方法，equals成立与hashCode相等这两个命题之间，谁也不是谁的充分条件或者必要条件。  
   
  可是，从为了让咱们的程序正常运行的角度，咱们应当向Effective   Java中所言  
   
  重载equals的时候，必定要（正确）重载hashCode  
   
  使得equals成立的时候，hashCode相等，也就是a.equals(b)->a.hashCode()   ==   b.hashCode()，或者说此时，equals是hashCode相等的充分条件，hashCode相等是equals的必要条件（从数学课上咱们知道它的逆否命题：hashCode不相等也不会equals），可是它的逆命题，hashCode相等必定equals以及否命题不equals时hashCode不等都不成立。  
   
  因此，若是面试的时候，最好把hashCode与equals之间没有强制关系，以及根据（没有语法约束力的）规范的角度，应当作到...这两层意思都说出来:P  

  总结一下，equals（）是对象相等性比较，hashCode（）是计算对象的散列值，固然他们的依据是对象的属性。

 对于equals，通常咱们认为两个对象同类型而且全部属性相等的时候才是相等的，在类中必须改写equals，由于Object类中的equals只是判断两个引用变量是否引用同一对象，若是不是引用同一对象，即便两个对象的内容彻底相同，也会返回false。固然，在类中改写这个equals时，你也能够只对部分属性进行比较，只要这些属性相同就认为对象是相等的。  
   
  对于hashCode，只要是用在和哈希运算有关的地方，前面不少兄弟都提到了，和equals同样，在你的类中也应该改写。固然若是两个对象是彻底相同的，那么他们的hashCode固然也是同样的，可是象前面所述，规则能够由你本身来定义，所以二者之间并无什么必然的联系。  
   
  固然，大多数状况下咱们仍是根据全部的属性来计算hashCode和进行相等性比较。

 

 

　　HashMap实现了Map接口，该接口的做用主要是为客户提供三种方式的数据显示：只查看keys列表；只查看values列表，或以key-value形式成对查看。Map接口并无定义数据要如何存储，也没有指定如何断定key是同样，所以并非全部的Map实现都会与hashCode方法扯上关系，如TreeMap即是要求对象实现Comparator接口，经过其compare方法来比对二者是否一致，而非hashCode及equals。同理，若是咱们本身实现Map接口，咱们也能够直接使用数组进行数据存储使用==断定key值是否一致，依然能够彻底知足Map接口的定义。

就是一个键值对应的集合，包含put，get,equals,hashCode

HashMap a = new HashMap();
　　a.put("name", "abcdef"); // key是name，value是字符串abcdef
HashMap是基于HashCode的

Hash容器的基本要求应该有以下几点：

知足Hash表的查找要求（废话）
能支持从小数据量到大数据量的自动转变（自动扩容）
使用挂链法解决冲突

 在Hash表中，记录在表中的位置和其关键字之间存在着一种肯定的关系。这样 咱们就能预先知道所查关键字在表中的位置，从而直接经过下标找到记录。

 

HashSet无序，不可重复，线程非同步。底层是哈希表结构

 

散列表（Hash table，也叫哈希表），是根据关键字(Key value)而直接进行访问的数据结构。
也就是说，它经过把关键码值映射到表中一个位置来访问记录，以加快查找的速度。这个映射函数叫作散列函数，存放记录的数组叫作散列表。

HashMap底层就是散列表数据结构，即数组和链表的结合体，
底层是一个数组结构，数组中的每一项又是一个链表。这样作有什么好处呢？
数组可以提供对元素的快速访问但不易于扩展(若是不知道元素脚标，还得进行遍历查找)，链表易于扩展但不能对其元素进行快速访问。
怎样作到一箭双鵰，就是散列表数据结构

 

元素(key,value)在HashMap中被封装进Entry数组。
put元素的时候，根据key的hash值定位元素在Entry数组中的索引，若是当前索引有元素，就经过equals方法进行比较，将元素存进当前Entry的链表中适当的位置。
get元素的时候，根据key的hash值定位元素在Entry数组中的索引，而后经过equals方法定位元素在链表中的位置，取出该元素。

性能分析：

由于元素的存取是经过hash算法进行的，因此速度都没的说。
在查找操做中，惟一影响性能的是在链表中，但实际只要优化好了key对象hashCode跟equals方法，就会避免链表中的数据过多而致使查找性能变慢。

 

1. hashcode方法返回该对象的哈希码值。支持该方法是为哈希表提供一些优势，例如，java.util.Hashtable 提供的哈希表。   
2.   
3. hashCode 的常规协定是：   
4. 在 Java 应用程序执行期间，在同一对象上屡次调用 hashCode 方法时，必须一致地返回相同的整数，前提是对象上 equals 比较中所用的信息没有被修改。从某一应用程序的一次执行到同一应用程序的另外一次执行，该整数无需保持一致。   
5. 若是根据 equals(Object) 方法，两个对象是相等的，那么在两个对象中的每一个对象上调用 hashCode 方法都必须生成相同的整数结果。   
6. 如下状况不 是必需的：若是根据 equals(java.lang.Object) 方法，两个对象不相等，那么在两个对象中的任一对象上调用 hashCode 方法一定会生成不一样的整数结果。可是，程序员应该知道，为不相等的对象生成不一样整数结果能够提升哈希表的性能。   
7. 实际上，由 Object 类定义的 hashCode 方法确实会针对不一样的对象返回不一样的整数。（这通常是经过将该对象的内部地址转换成一个整数来实现的，可是 JavaTM 编程语言不须要这种实现技巧。）   
8.   
9. 当equals方法被重写时，一般有必要重写 hashCode 方法，以维护 hashCode 方法的常规协定，该协定声明相等对象必须具备相等的哈希码。  

 

1. 1.hashcode是用来查找的，若是你学过数据结构就应该知道，在查找和排序这一章有  
2. 例如内存中有这样的位置  
3. 0  1  2  3  4  5  6  7    
4. 而我有个类，这个类有个字段叫ID,我要把这个类存放在以上8个位置之一，若是不用hashcode而任意存放，那么当查找时就须要到这八个位置里挨个去找，或者用二分法一类的算法。  
5. 但若是用hashcode那就会使效率提升不少。  
6. 咱们这个类中有个字段叫ID,那么咱们就定义咱们的hashcode为ID％8，而后把咱们的类存放在取得得余数那个位置。好比咱们的ID为9，9除8的余数为1，那么咱们就把该类存在1这个位置，若是ID是13，求得的余数是5，那么咱们就把该类放在5这个位置。这样，之后在查找该类时就能够经过ID除 8求余数直接找到存放的位置了。  
7.   
8. 2.可是若是两个类有相同的hashcode怎么办那（咱们假设上面的类的ID不是惟一的），例如9除以8和17除以8的余数都是1，那么这是否是合法的，回答是：能够这样。那么如何判断呢？在这个时候就须要定义 equals了。  
9. 也就是说，咱们先经过 hashcode来判断两个类是否存放某个桶里，但这个桶里可能有不少类，那么咱们就须要再经过 equals 来在这个桶里找到咱们要的类。  
10. 那么。重写了equals()，为何还要重写hashCode()呢？  
11. 想一想，你要在一个桶里找东西，你必须先要找到这个桶啊，你不经过重写hashcode()来找到桶，光重写equals()有什么用啊  

 

哈希算法也称为散列算法，是将数据依特定算法直接指定到一个地址上。若是详细讲解哈希算法，那须要更多的文章篇幅，我在这里就不介绍了。 
初学者能够这样理解，hashCode方法实际上返回的就是对象存储的物理地址（实际可能并非）。   
这样一来，当集合要添加新的元素时，先调用这个元素的hashCode方法，就一会儿能定位到它应该放置的物理位置上。 
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，不用再进行任何比较了；若是这个位置上已经有元素了， 
就调用它的equals方法与新元素进行比较，相同的话就不存了，不相同就散列其它的地址。 
因此这里存在一个冲突解决的问题。这样一来实际调用equals方法的次数就大大下降了，几乎只须要一两次。   
因此，Java对于eqauls方法和hashCode方法是这样规定的： 
一、若是两个对象相同，那么它们的hashCode值必定要相同；二、若是两个对象的hashCode相同，它们并不必定相同     上面说的对象相同指的是用eqauls方法比较。   
你固然能够不按要求去作了，但你会发现，相同的对象能够出如今Set集合中。同时，增长新元素的效率会大大降低。

 

Java中的集合（Collection）有两类，一类是List，再有一类是Set。 
你知道它们的区别吗？前者集合内的元素是有序的，元素能够重复；后者元素无序，但元素不可重复。 
那么这里就有一个比较严重的问题了：要想保证元素不重复，可两个元素是否重复应该依据什么来判断呢？ 
这就是Object.equals方法了。可是，若是每增长一个元素就检查一次，那么当元素不少时，后添加到集合中的元素比较的次数就很是多了。 

 

hashcode这个方法是用来鉴定2个对象是否相等的。
那你会说，不是还有equals这个方法吗？

不错，这2个方法都是用来判断2个对象是否相等的。可是他们是有区别的。

通常来说，equals这个方法是给用户调用的，若是你想判断2个对象是否相等，你能够重写equals方法，而后在代码中调用，就能够判断他们是否相等了。简单来说，equals方法主要是用来判断从表面上看或者从内容上看，2个对象是否是相等。举个例子，有个学生类，属性只有姓名和性别，那么咱们能够认为只要姓名和性别相等，那么就说这2个对象是相等的。

hashcode方法通常用户不会去调用，好比在hashmap中，因为key是不能够重复的，他在判断key是否是重复的时候就判断了hashcode这个方法，并且也用到了equals方法。这里不能够重复是说equals和hashcode只要有一个不等就能够了！因此简单来说，hashcode至关因而一个对象的编码，就好像文件中的md5，他和equals不一样就在于他返回的是int型的，比较起来不直观。咱们通常在覆盖equals的同时也要覆盖hashcode，让他们的逻辑一致。举个例子，仍是刚刚的例子，若是姓名和性别相等就算2个对象相等的话，那么hashcode的方法也要返回姓名的hashcode值加上性别的hashcode值，这样从逻辑上，他们就一致了。

要从物理上判断2个对象是否相等，用==就能够了。

1.hashMap去掉了HashTable 的contains方法，可是加上了containsValue（）和containsKey（）方法。

2.hashTable同步的，线程安全，而HashMap是非同步的，线程不安全，效率上逼hashTable要高。

3.hashMap容许空键值，而hashTable不容许。

4.HashTable中hash数组默认大小是11，增长的方式是 old*2+1。HashMap中hash数组的默认大小是16，并且必定是2的指数。

5.Hashtable是Dictionary的子类，HashMap是Map接口的一个实现类；

 

HashMap实现同步的方法：调用Collections的静态方法Collections.synchronizedMap(Map map);，返回一个同步的Map，这个Map封装了底层的HashMap的全部方法，使得底层的HashMap即便是在多线程的环境中也是安全的。

 

同时说一下，ArrayList和HashSet，他们也都不是同步的，都是线程不安全的，对其实现同步的方式和HashMap的方式相同，都容许使用null元素，ArrayList分配的初始空间为10，HashSet分配的初始空间为16