identityHashCode與偏向鎖

hashCode

咱們知道在Java中，一切對象都繼承自java.lang.Object類。這個類中有一個可繼承的方法叫hashCode()。它在Object類中的方法簽名是這樣的：

public native int hashCode();
複製代碼

能夠看到，若是一個對象不覆蓋這個方法，那它會繼承Object類的實現，是一個native的方法。這個時候，它會根據對象的內存地址返回哈希值。

因此咱們運行下面這段代碼會輸出false:

public class HashCodeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Object objectA = new Object();
        Object objectB = new Object();
        System.out.println(objectA.hashCode() == objectB.hashCode());
    }
}
複製代碼

有些對象須要根據對象的字段的內容來計算hash值，好比字符串String。本文不介紹如何複寫一個hashCode()方法，有興趣的能夠本身去學習一下。

由於複寫了hashCode()方法，因此如下代碼會輸出true：

public class HashCodeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "yasin shaw";
        String s2 = "yasin shaw";
        System.out.println(s1.hashCode() == s2.hashCode());
    }
}
複製代碼

identityHashCode

那若是一個對象覆蓋了hashCode方法，咱們仍然想得到它的內存地址計算的Hash值，應該怎麼辦呢？

java.lang.System類提供了一個靜態方法：

public static native int identityHashCode(Object x);
複製代碼

這裏咱們順便涉及一下字符串的知識：

public class HashCodeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "yasin shaw";
        String s2 = "yasin shaw";
        System.out.println(s1.hashCode() == s2.hashCode());
        System.out.println(System.identityHashCode(s1) == System.identityHashCode(s2)); 

        String s3 = new String("yasin shaw");
        String s4 = new String("yasin shaw");
        System.out.println(s3.hashCode() == s4.hashCode());
        System.out.println(System.identityHashCode(s3) == System.identityHashCode(s4)); 
    }
}

// 輸出：
true
true
true
false
複製代碼

能夠看到，s1, s2是在常量池裏面的，因此它們的內存地址也會相等，因此調用identityHashCode方法會返回true。但s3, s4是在堆裏面的，因此調用identityHashCode方法會返回false。

與偏向鎖的關係？

一般狀況下，咱們稱」之內存計算的HashCode的方式「爲「identity hash code」。因此其實未覆蓋Object類的hashCode()方法也被稱爲「identity hash code」。

一個類被加載的時候，hashCode是被存放在對象頭裏面的Mark Word裏面的。在32位的JVM中，它會佔25位；在64位的JVM中，它會佔31位。

須要注意的是：這裏說的hashCode僅僅指的是identity hash code。若是不是identity hash code，那它不會存儲在對象頭裏。

每一個Java對象都有對象頭。若是是非數組類型，則用2個字寬來存儲對象頭，若是是數組，則會用3個字寬來存儲對象頭。在32位虛擬機中，一個字寬是32位；在64位虛擬機中，一個字寬是64位。對象頭的內容以下表：

長度	內容	說明
32/64bit	Mark Word	存儲對象的hashCode或鎖信息等
32/64bit	Class Metadata Address	存儲到對象類型數據的指針
32/64bit	Array length	數組的長度（若是是數組）

再來看看Mark Word的結構(無鎖狀態)：

32位：

25 bit	4 bit	1 bit	2 bit
hashCode	對象分代年齡	是不是偏向鎖	鎖標誌位

64位：

25 bit	31 bit	1 bit	4 bit	1 bit	2 bit
未使用	hashCode	cms_free	對象分代年齡	是不是偏向鎖	鎖標誌位

注意，這是「無鎖狀態」下。那若是有鎖狀態怎麼辦呢？咱們知道，Java 6 之後，鎖有三種，級別由低到高分別是：偏向鎖、輕量級鎖、重量級鎖。

其中，輕量級鎖和重量級鎖都會在線程的棧裏面建立一塊專門的空間Displaced Mark Word，用於在得到鎖的時候，複製「鎖」的對象頭裏面的Mark Word內容，把當前的線程ID寫進Mark Word；而在釋放鎖的時候，再從Displaced Mark Word複製回鎖的Mark Word裏面。

那偏向鎖怎麼辦呢？

當一個對象已經計算過identity hash code，它就沒法進入偏向鎖狀態；當一個對象當前正處於偏向鎖狀態，而且須要計算其identity hash code的話，則它的偏向鎖會被撤銷，而且鎖會膨脹爲重量級鎖；

那何時對象會計算identity hash code呢？固然是當你調用未覆蓋的Object.hashCode()方法或者System.identityHashCode(Object o)時候了。