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hashCode详解

moboyou 2025-03-30 15:24 52 浏览

hashCode() 有什么用?

hashCode() 的作用是获取哈希码(int 整数),也称为散列码。这个哈希码的作用是确定该对象在哈希表中的索引位置。

hashCode() 定义在 JDK 的 Object 类中,这就意味着 Java 中的任何类都包含有 hashCode() 函数。另外需要注意的是:Object 的 hashCode() 方法是本地方法,也就是用 C 语言或 C++ 实现的。

注意:该方法在 Oracle OpenJDK8 中默认是 "使用线程局部状态来实现 Marsaglia's xor-shift 随机数生成", 并不是 "地址" 或者 "地址转换而来", 不同 JDK/VM 可能不同。在 Oracle OpenJDK8 中有六种生成方式 (其中第五种是返回地址), 通过添加 VM 参数: -XX:hashCode=4 启用第五种。参考源码:


https://hg.openjdk.org/jdk8u/jdk8u/hotspot/file/87ee5ee27509/src/share/vm/runtime/globals.hpp(1127 行)
https://hg.openjdk.org/jdk8u/jdk8u/hotspot/file/87ee5ee27509/src/share/vm/runtime/synchronizer.cpp(537 行开始)

public native int hashCode();

散列表存储的是键值对(key-value),它的特点是:能根据“键”快速的检索出对应的“值”。这其中就利用到了散列码!(可以快速找到所需要的对象)

为什么要有 hashCode?

我们以“HashSet 如何检查重复”为例子来说明为什么要有 hashCode?

下面这段内容摘自我的 Java 启蒙书《Head First Java》:

当你把对象加入 HashSet 时,HashSet 会先计算对象的 hashCode 值来判断对象加入的位置,同时也会与其他已经加入的对象的 hashCode 值作比较,如果没有相符的 hashCode,HashSet 会假设对象没有重复出现。但是如果发现有相同 hashCode 值的对象,这时会调用 equals() 方法来检查 hashCode 相等的对象是否真的相同。如果两者相同,HashSet 就不会让其加入操作成功。如果不同的话,就会重新散列到其他位置。这样我们就大大减少了 equals 的次数,相应就大大提高了执行速度。

其实, hashCode() 和 equals()都是用于比较两个对象是否相等。

那为什么 JDK 还要同时提供这两个方法呢?

这是因为在一些容器(比如 HashMap、HashSet)中,有了 hashCode() 之后,判断元素是否在对应容器中的效率会更高(参考添加元素进HashSet的过程)!

我们在前面也提到了添加元素进HashSet的过程,如果 HashSet 在对比的时候,同样的 hashCode 有多个对象,它会继续使用 equals() 来判断是否真的相同。也就是说 hashCode 帮助我们大大缩小了查找成本。

那为什么不只提供 hashCode() 方法呢?

这是因为两个对象的hashCode 值相等并不代表两个对象就相等。

那为什么两个对象有相同的 hashCode 值,它们也不一定是相等的?

因为 hashCode() 所使用的哈希算法也许刚好会让多个对象传回相同的哈希值。越糟糕的哈希算法越容易碰撞,但这也与数据值域分布的特性有关(所谓哈希碰撞也就是指的是不同的对象得到相同的 hashCode )。

总结下来就是:

  • 如果两个对象的hashCode 值相等,那这两个对象不一定相等(哈希碰撞)。
  • 如果两个对象的hashCode 值相等并且equals()方法也返回 true,我们才认为这两个对象相等。
  • 如果两个对象的hashCode 值不相等,我们就可以直接认为这两个对象不相等。

相信大家看了我前面对 hashCode() 和 equals() 的介绍之后,下面这个问题已经难不倒你们了。

为什么重写 equals() 时必须重写 hashCode() 方法?

因为两个相等的对象的 hashCode 值必须是相等。也就是说如果 equals 方法判断两个对象是相等的,那这两个对象的 hashCode 值也要相等。

如果重写 equals() 时没有重写 hashCode() 方法的话就可能会导致 equals 方法判断是相等的两个对象,hashCode 值却不相等。

思考:重写 equals() 时没有重写 hashCode() 方法的话,使用 HashMap 可能会出现什么问题。

总结

  • equals 方法判断两个对象是相等的,那这两个对象的 hashCode 值也要相等。
  • 两个对象有相同的 hashCode 值,他们也不一定是相等的(哈希碰撞)。

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