淺談原理--hashCode方法

 

咱們時常會判斷一個元素是否相等重複，能夠用equals方法。

每增長一個元素，咱們就能夠經過equals方法判斷集合中的每個元素是否重複，可是若是集合中有10000個元素了，咱們每添加一個元素的時候，就須要進行10000此的equals方法的調用，顯示效率很是的低下了。

 

因而基於這種問題，java集合的設計者採用了哈希表來實現。

哈希表也稱爲散列算法，是依據數據特定算法產生的結果直接指定到一塊地址上，這個結果由hashCode方法產生。

這樣一來，當集合每添加一個新的元素的時候，就能夠經過hashCode方法直接定位到該存放的物理位置上，而不須要大量的equals板的比較。

 

上面說到了hashCode方法，它是Object類中的一個被native修飾的方法，

那麼也就是說，咱們每一個對象都會繼承了這個方法，咱們也就能夠重寫它了

 

Object類的hashCode方法代碼：

public native int hashCode();

---

hashCode的比較方式

　　好比下方是在用HashSet存值

1. 計算出來的位置上，若是這個位置上沒有元素，它就能夠直接存儲在這個位置上了，不用進行任何的比較
2. 若是這個位置有元素了，就調用它的（這個對象）equals方法與新的元素進行比較，相同的話就不存了
3. 若是equals方法比較後，不相同，也就是放生了hashKey相同，致使衝突的狀況。那麼就在這個hashKey的地方產生一個鏈表，將全部產生相同的hashKey的對象添加到這個鏈表上，串在一塊兒（不多會出現）。這樣一來實際上咱們調用equals方法的概率就大大下降了。

 

下面以簡單的圖來表示

 

 

 

 這裏有A B C D四個對象，分別經過hashCode方法產生了3個值

注意A和B對象調用hashCode產生的值是相同的，即 A.hashCode = B.hashCode()= 0x001

發生了哈希衝突，這時候因爲最早插入了A，在插入B的時候，咱們發現B要插入A的位置，而A已經插入，也就是這個位置已經有對象了。

這個時候就經過調用equals方法判斷A和B是否相同，若是相同就不插入B，若是不一樣則將B插入到A後面的位置。

因此對於equals方法和hashCode方法有以下的要求：

 

1、hashCode要求

1. 在程序運行期間，只要對象（字段）變化不會影響到equals方法的決策結果，那麼在這個期間，不管調用多少次hashCode，都必須返回相同的散列碼的hashCode
2. 經過equals調用返回true的2個對象的hashCode必定相同
3. 經過equals返回false的2個對象的hashCode不須要不一樣，也就是容許hashCode相同。

所以獲得如下結論

• 兩個對象相等，其hashCode必定相同
• 兩個對象不相等，其hashCode可能相等
• hashCode相等的兩個對象，不必定相同
• hashCode不相等的兩個對象，必定不一樣

 

可能會有人疑問，對於不能重複的集合，爲何不直接經過 hashCode 對於每一個元素都產生惟一的值，若是重複就是相同的值，這樣不就不須要調用 equals 方法來判斷是否相同了嗎？

　　實際上對於元素不是不少的狀況下，直接經過 hashCode 產生惟一的索引值，經過這個索引值能直接找到元素，並且還能判斷是否相同。好比數據庫存儲的數據，ID 是有序排列的，咱們能經過 ID 直接找到某個元素，若是新插入的元素 ID 已經有了，那就表示是重複數據，這是很完美的辦法。但現實是存儲的元素很難有這樣的 ID 關鍵字，也就很難這種實現 hashCode 的惟一算法，再者就算能實現，可是產生的 hashCode 碼是很是大的，這會大的超過 Java 所能表示的範圍（由於返回值是int類型，大小隻能是2³²)，很佔內存空間，因此也是不予考慮的。

 

2、重寫hashCode

咱們應該注意：

• 不一樣對象的hashCode碼應該儘可能不一樣，避免hash衝突，也就是算法得到元素要儘可能均勻。
• hash值是一個int類型，在java中佔用4個字節，也就是2³² 次方，要避免溢出

 

下面是String的hashCode實現

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; }

這裏有個數字 31 ，爲何選擇31做爲乘積因子，並且沒有用一個常量來聲明？主要緣由有兩個：

　　①、31是一個不大不小的質數，是做爲 hashCode 乘子的優選質數之一。

　　②、31能夠被 JVM 優化，31 * i = (i << 5) - i。由於移位運算比乘法運行更快更省性能。

　　具體解釋能夠參考這篇文章。

 

 

 

ps：

　　對於Map集合，咱們能夠選擇Java中的基本類型，還有引用類型String做爲key，由於它們都按照規範重寫了equals方法和hashCode方法。

可是若是咱們自定義對象做爲key，那麼必定要覆蓋equals方法和hahshCode方法，要否則會有未知的suprise等着你。

 

 

 

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