Java基礎之hashcode剖析
2022-08-15由 Java鬥帝之路 發表于 農業
hashmap hashcode;hashcode是什麼
1。 前言
雜湊是計算機科學的一個基本概念。在 Java 中，高效的雜湊演算法支援一些最流行的集合，例如HashMap和HashSet，在本文中，我們將重點介紹hashCode（） 的工作原理、它如何在集合中使用以及如何正確實現它。
2。 hashcode 原理
2。1 Java equals（）和hashCode（）的關係
Object。html#hashCode（）
hashcode的理解
hashCode的存在主要是用於查詢的快捷性，如Hashtable，HashMap等，hashCode是用來在雜湊儲存結構中確定物件的儲存地址的；
如果兩個物件相同，就是適用於equals（java。lang。Object） 方法，那麼這兩個物件的hashCode一定要相同；
如果物件的equals方法被重寫，那麼物件的hashCode也儘量重寫，並且產生hashCode使用的物件，一定要和equals方法中使用的一致，否則就會違反上面提到的第2點；
兩個物件的hashCode相同，並不一定表示兩個物件就相同，也就是不一定適用於equals（java。lang。Object） 方法，只能夠說明這兩個物件在雜湊儲存結構中，如Hashtable，他們
“存放在同一個籃子裡”
。
再歸納一下就是
hashCode是用於查詢使用的
，而
equals是用於比較兩個物件的是否相等的
。以下這段話是從別人帖子回覆複製過來的，說得很形象：
（1） hashcode是用來查詢的，如果你學過資料結構就應該知道，在查詢和排序說過：假如記憶體中有這樣的位置 ［0 1 2 3 4 5 6 7］ 而我有個類，這個類有個欄位叫ID，我要把這個類存放在以上8個位置之一，如果不用hashcode而任意存放，那麼當查詢時就需要到這八個位置裡挨個去找，或者用類似二分法的演算法。 但如果用hashcode那就會使效率提高很多。
我們這個類中有個欄位叫ID，那麼我們就定義我們的hashcode為ID％8，然後把我們的類存放在取得得餘 數那個位置。比如我們的ID為9，9除8的餘數為1，那麼我們就把該類存在1這個位置，如果ID是13，求得 的餘數是5，那麼我們就把該類放在5這個位置。這樣，以後在查詢該類時就可以透過ID和8求餘數直接找到 存放的位置了。
（2） 但是如果兩個類有相同的hashcode該怎麼辦呢（假設上面的ID不是唯一的），假如 9%8=1，17%8=1，那麼這是不是合法的呢？回答是：可以這樣。
那麼如何判斷呢？在這個時候就需要定義 equals了。也就是說，我們先透過hashcode來判斷兩個類是否存放在一個桶裡面，但是這個桶裡面可以有很多類，那麼我們就需要透過equals 來在這個桶裡找到我們要的類。
那麼。重寫了equals（），為什麼還要重寫hashCode（）呢？
想想，你要在一個桶裡找東西，你必須先要找到這個桶啊，你不透過重寫hashcode（）來找到桶，光重寫equals（）有什麼用啊
2。2 舉例分析
package com。wxw。common。hashcode；import java。util。HashSet；import java。util。Set；/** * @author 公眾號：Java半顆糖 * @desc： * @date： 2021/7/24 */public class DemoHashCode { private int id； public void setId（Integer id） { this。id = id； } public Integer getId（） { return id； } @Override public int hashCode（） { return id % 10； } public static void main（String［］ args） { DemoHashCode a = new DemoHashCode（）； DemoHashCode b = new DemoHashCode（）； a。setId（1）； b。setId（1）； Set
以上這個示例，我們只重寫了hashcode（） 方法，從上面的結果可以看出，雖然兩個物件的hashcode相等，但實際上兩個物件並不相等。
我們沒有重寫 equals（）方法，那麼就會呼叫Object預設的equals（）方法，是比較兩個物件的引用是不是相同，實際上兩個物件的引用肯定是不等的，這裡我們將生成的物件放到了HashSet中，而HashSet中只能夠存放唯一的物件，也就是相同的（適用於equals方法）的物件只會存放一個，但是這裡實際上是兩個物件a，b都被放到了HashSet中，這樣HashSet就失去了他本身的意義了。 此時我們把equals方法給加上：
package com。wxw。common。hashcode；import java。util。HashSet；import java。util。Set；/** * @author 公眾號：Java半顆糖 * @desc： * @date： 2021/7/24 */public class DemoHashCode { private int id； public void setId（Integer id） { this。id = id； } public Integer getId（） { return id； } @Override public boolean equals（Object o） { if （this == o） return true； if （o == null || getClass（） ！= o。getClass（）） return false； DemoHashCode that = （DemoHashCode） o； return id == that。id； } @Override public int hashCode（） { return id % 10； } public static void main（String［］ args） { DemoHashCode a = new DemoHashCode（）； DemoHashCode b = new DemoHashCode（）； a。setId（1）； b。setId（1）； Set
從結果我們可以看出，現在兩個物件就完全相等了，HashSet中也只存放了一份物件。
3。 hash 衝突
雜湊表的內在行為也帶來了相應的問題：即使使用有效的雜湊演算法，兩個或多個物件可能具有相同的雜湊碼，即使兩個物件不相等。因此，即使它們具有不同的雜湊值，它們的雜湊碼也會指向同一個桶。 這種情況通常被稱為雜湊衝突。
解決hash衝突的方法，詳細分析可以點此處檢視：
連結串列法
開放定址法
Java中的hashMap是使用連結串列法解決hash衝突的
當兩個或多個物件指向同一個儲存桶時，它們只是儲存在一個連結串列中。在這種情況下，雜湊表是一個連結串列陣列，每個具有相同雜湊值的物件都附加到連結串列中的通索引處。
在最壞的情況下，幾個桶會繫結一個連結串列，而對連結串列中物件的檢索將是線性執行的。
處理雜湊衝突 簡言之，為什麼高效地實現 hashCode（）如此重要？
Java8 也為HashMap的實現進行了增強，如果桶大小超過8，節點入超過64，則會轉換為紅黑樹，而不是使用連結串列，這樣當連結串列太長接近線性查詢（複雜度為O（n））時 用紅黑樹 O（logN） 代替。
3。1 hashmap和hashcode的聯絡
User類中我們重寫hashcode方法
@Datapublic class User { private long userId； private String userName； private String email； @Override public int hashCode（） { int hash = 7； hash = 31 * hash + （int） userId； hash = 31 * hash + （userName == null ？ 0 ： userName。hashCode（））； hash = 31 * hash + （email == null ？ 0 ： email。hashCode（））； System。out。println（“hashCode（） called - Computed hash： ” + hash）； return hash； } public User（Long userId， String userName， String email） { this。userId = userId； this。userName = userName； this。email = email； }}複製程式碼
應用程式的入口：
public class DemoHashMap { public static void main（String［］ args） { Map
在這裡，重要的是要注意，每次將物件儲存在雜湊對映中並使用
containsKey（）
方法檢查時，都會呼叫
hashCode（）
並將計算出的雜湊碼列印到控制檯：
結論
很明顯，生成高效的
hashCode（）
實現通常需要混合一些數學概念（即素數和任意數）、邏輯和基本數學運算。但是我們也可以有效地實現
hashCode（），只需要確保雜湊演算法為不相等的物件生成不同的雜湊碼，並且它與
equals（）* 的實現一致。