hashcode相关的文章网上很多了, 写这个主要是按自己的思路进行记录
hashCode是什么
Object中的hashCode实现是一个本地方法, 生成一个表征当前对象实例的特征值.
public native int hashCode();具体的实现根据jvm的实现可能会不同. JDK1.8中实际计算hashcode的get_next_hash函数的实现如下(src/share/vm/runtime/synchronizer.cpp)
static inline intptr_t get_next_hash(Thread * Self, oop obj) {
intptr_t value = 0 ;
if (hashCode == 0) {
// This form uses an unguarded global Park-Miller RNG,
// so it's possible for two threads to race and generate the same RNG.
// On MP system we'll have lots of RW access to a global, so the
// mechanism induces lots of coherency traffic.
value = os::random() ;
} else
if (hashCode == 1) {
// This variation has the property of being stable (idempotent)
// between STW operations. This can be useful in some of the 1-0
// synchronization schemes.
intptr_t addrBits = intptr_t(obj) >> 3 ;
value = addrBits ^ (addrBits >> 5) ^ GVars.stwRandom ;
} else
if (hashCode == 2) {
value = 1 ; // for sensitivity testing
} else
if (hashCode == 3) {
value = ++GVars.hcSequence ;
} else
if (hashCode == 4) {
value = intptr_t(obj) ;
} else {
// Marsaglia's xor-shift scheme with thread-specific state
// This is probably the best overall implementation -- we'll
// likely make this the default in future releases.
unsigned t = Self->_hashStateX ;
t ^= (t << 11) ;
Self->_hashStateX = Self->_hashStateY ;
Self->_hashStateY = Self->_hashStateZ ;
Self->_hashStateZ = Self->_hashStateW ;
unsigned v = Self->_hashStateW ;
v = (v ^ (v >> 19)) ^ (t ^ (t >> 8)) ;
Self->_hashStateW = v ;
value = v ;
}
value &= markOopDesc::hash_mask;
if (value == 0) value = 0xBAD ;
assert (value != markOopDesc::no_hash, "invariant") ;
TEVENT (hashCode: GENERATE) ;
return value;
}hashcode为4时是直接使用的内存地址, 但默认使用的是hashcode>=5的随机算法. 可以用JVM parameter -XX:hashCode来调整.
查了下, xor-shift scheme是弗罗里达州立大学一位叫做George Marsaglia的老师发明的使用位移和异或运算生成随机数的方法, 所以在计算机上运算速度非常快(移位指令需要的机器周期更少).有兴趣的可以去深入了解.
hashCode和equals方法
hashCode是由散列方法得来的, 所以不同对象按hashCode方法计算的散列值, 是可能相同的.
类似于存在两个不同串拥有相同的MD5值, 并且可能存在未知的其它串MD5值相同.
所以hashCode相同的对象, 并不一定是相等的, 需要通过equals方法比较.
如果两个对象的equals为true, 那么这两个对象的HashCode一定相同.
两个对象的hashCode值相同, 对于其作为hashmap的key没有影响, 即使映射到同一个槽中, 也可以通过对比key本身来进行区分.
equals需要满足数个性质:
自反性, 对称性, 传递性, 一致性.
对称性: 如果x.equals(y)返回是true，那么y.equals(x)也应该返回是true
自反性: x.equals(x)返回是true
传递性: 如果x.equals(y)返回是true，而且y.equals(z)返回是true，那么z.equals(x)也应该返回是true
一致性: 如果x.equals(y)返回是true，只要x和y内容一直不变, 那么x.equals(y)始终都返回都是true
这个其实也很好理解, 简单点思考可看作是两个数字在比较, 那么满足这些性质便是理所当然.
判断对象相等需要重写equals方法, 否则会调用Object的equals方法.
为什么重写equals方法, 通常需要重写hashCode方法?
假设现在有一个类Apple, 有两个属性color和weight. 比较两个Apple类的实例A和B是否相等(当然其中一个可能不是其实例), 实际等价于判断两者的两个属性是否都相等; 如果不重写hashCode方法, 当new一个新的Apple实例C, 将其color和weight属性设置成与B相同, 这就导致B.equals(C)时两者的hashCode不一致, 会产生理解上的混淆.
重写hashCode的经典方式是使用17和31散列码的实现:
public class Apple {
private String color;
private int weight;
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (o == this) return true;
if (!(o instanceof Apple)) {
return false;
}
Apple apple = (Apple) o;
return apple.color.equals(color) &&
apple.weight == weight;
}
@Override
public int hashCode() {
int result = 17;
result = 31 * result + color.hashCode();
result = 31 * result + weight;
return result;
}
}除此之外, 可以使用java.util.Objects去重写equals和hashCode, 也可以使用Apache Commons Lang的LangEqualsBuilder和HashCodeBuilder方法. 这两种方式也是对于17和31散列码思想的封装实现.
集合类的hashCode
AbstractSet中的实现, 对所有元素的hashCode对应的int值进行累加求和. 这样的话, 两个都包括"a", "b", "c"三个元素的HashSet, 不论添加次序, 其hashCode是一样的.
public int hashCode() {
int h = 0;
Iterator<E> i = iterator();
while (i.hasNext()) {
E obj = i.next();
if (obj != null)
h += obj.hashCode();
}
return h;
}AbstractList中的实现, 使用了31让结果更分散.
public int hashCode() {
int hashCode = 1;
for (E e : this)
hashCode = 31*hashCode + (e==null ? 0 : e.hashCode());
return hashCode;
}AbstractMap是遍历将每个entry的hashCode累加. 等等.
如果两个集合对象的hashCode相等, 完全无法说明这两个对象相等, 但如果不等, 说明这两个对象肯定是不等的. 可作为一个快速判断不等的方案.
缓存对象的hashCode
hashCode每次都是实时计算的, 虽然其是一个本地方法, 速度非常快, 如果有大量重复使用的场景, 可以考虑像Integer内部缓存int值为-128到127的对象一样进行缓存.