淺談Java中hashCode的正確求值方法

更新時間：2018年02月01日 10:40:27 作者：司馬懿字仲達

這篇文章主要介紹了淺談Java中hashCode的正確求值方法，分享了相關代碼示例，小編覺得還是挺不錯的，具有一定借鑒價值，需要的朋友可以參考下

本文研究的主要是Java中hashCode的正確求值方法的相關內容，具體如下。

散列表有一項優(yōu)化，可以將對象的散列碼（hashCode）緩存起來，如果散列碼不匹配，就不會檢查對象的等同性而直接認為成不同的對象。如果散列碼（hashCode）相等，才會檢測對象是否相等（equals）。

如果對象具有相同的散列碼（hashCode），他們會被映射到同一個散列桶中。如果散列表中所有對象的散列碼（hashCode）都一樣，那么該散列表就會退化為鏈表（linked list），從而大大降低其查詢效率。

一個好的散列函數(shù)通常傾向于“為不想等的對象產生不相等的散列碼”。理想情況下，散列函數(shù)應該把集合中不想等的實例均勻地分布到所有可能的散列上，但是想要完全達到這種理想的情形是非常困難的，下面給出一個相對簡單有效的散列方法：

1.把某個非零的常數(shù)值，比如說17，保存在一個名為result的int類型的變量中。

2.對于對象中的每個關鍵域f（指equals方法中涉及的每個域），完成以下步驟：

為該域計算int類型的散列碼c
如果該域是boolean類型，則計算 ( f ? 1 : 0 )
如果該域是byte、char、short或者int類型，則計算 ( ( int ) f )
如果該域是long類型，則計算 ( int ) ( f ^ ( f >>> 32 ) )
如果該域是float類型，則計算Float.floatToIntBits(f)
如果該域是double類型，則計算Double.doubleToLongBits(f)，然后按照上述步驟為得到的long類型值再計算散列值
如果該域是一個對象引用，并且該類的equals方法通過遞歸地調用equals的方式來比較它的域，那么同樣為這個域按上述方法遞歸地調用hashCode
如果該域是一個數(shù)組，則要把每一個元素當作單獨的域來處理，遞歸地應用上述原則，如果數(shù)組中的每一個元素都很重要，也可以直接使用Arrays.hashCode方法。
按照下面的公式，把上述步驟得到的散列碼c依次合并到result中：result = 31 * result + c; 乘法運算是為了得到一個更好的散列函數(shù)。比如如果String的散列函數(shù)省略了乘法，那么只是字母順序不同的所有字符串都會有相同的散列碼。這里之所以選擇31，是因為它是一個奇素數(shù)。如果乘數(shù)是偶數(shù)，并且乘法溢出的話，信息就會丟失，因為與2相乘等價于位移。使用素數(shù)的好處并不是很明顯，但是習慣上都使用素數(shù)來計算散列結果。31有個很好的特性，即用移位和減法來代替乘法，可以得到更好的性能：31 * i == ( i << 5 ) - i。現(xiàn)在的VM均可以自動實現(xiàn)這種優(yōu)化。

如果一個類是不可變的（所有域都是final修飾，并且所有域都為基本類型或者也是不可變類），并且計算散列碼的開銷也比較大，那么就應該考慮把散列碼緩存在對象內部。

public class HashCodeDemo {
  static class HashCodeClass {
    private final boolean bResult;
    private final byte byteValue;
    private final char charValue;
    private final short shortValue;
    private final int intValue;
    private final long longValue;
    private final float floatValue;
    private final double doubleValue;
    private final String str;
    private final int[] arrayValue;

    //volatile表示每次均在內存中去存取該變量，以保證該變量是最新的
    private volatile int hashCode;

    public HashCodeClass() {
      bResult = false;
      byteValue = 1;
      charValue = 'a';
      shortValue = 1;
      intValue = 1;
      longValue = 1l;
      floatValue = 1.0f;
      doubleValue = 1.0d;
      str = getClass().getName();
      arrayValue = new int[] {1,2,3,4,5};
    }

    @Override
    public int hashCode() {
      if(hashCode == 0) {
        // 設置一個非零的初始值，可以增加零域的沖突性
        int result = 17;
        // 如果省略乘數(shù)，那么只是字母順序不同的所有字符串都會有相同的散列碼
        final int HASH_CODE = 31;
        result = HASH_CODE * result + (bResult ? 1 : 0);
        result = HASH_CODE * result + byteValue;
        result = HASH_CODE * result + charValue;
        result = HASH_CODE * result + shortValue;
        result = HASH_CODE * result + intValue;
        result = HASH_CODE * result + (int) (longValue ^ (longValue >>> 32));
        result = HASH_CODE * result + Float.floatToIntBits(floatValue);
        long doubleLongValue = Double.doubleToLongBits(doubleValue);
        result = HASH_CODE * result + (int) (doubleLongValue ^ (doubleLongValue >>> 32));
        result = HASH_CODE * result + (str == null ? 0 : str.hashCode());
        System.out.println("str=" + str + ", str.hashCode=" + str.hashCode());
        result = HASH_CODE * result + arrayValue.hashCode();
        return result;
      } 
      return hashCode;
    }
  }

  public static void main(String[] args) {
    HashCodeClass obj = new HashCodeClass();
    System.out.println("obj.hashCode=" + obj.hashCode());
    System.out.println("obj="+obj.toString());
  }
}

輸出

str=com.demo.test.HashCodeDemo$HashCodeClass, str.hashCode=-205823051
obj.hashCode=946611167
str=com.demo.test.HashCodeDemo$HashCodeClass, str.hashCode=-205823051
obj=com.demo.test.HashCodeDemo$HashCodeClass@386c23df

總結

以上就是本文關于淺談Java中hashCode的正確求值方法的全部內容，希望對大家有所幫助。感興趣的朋友可以繼續(xù)參閱本站其他相關專題，如有不足之處，歡迎留言指出。感謝朋友們對本站的支持！

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