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細(xì)品Java8中hashCode方法的使用

更新時(shí)間：2020年12月02日 11:45:59 作者：Jeff、yuan

這篇文章主要介紹了細(xì)品Java8中hashCode方法的使用，文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面隨著小編來(lái)一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

簡(jiǎn)介

散列函數(shù)（英語(yǔ)：Hash function）又稱散列算法、哈希函數(shù)，是一種從任何一種數(shù)據(jù)中創(chuàng)建小的數(shù)字“指紋”的方法。散列函數(shù)把消息或數(shù)據(jù)壓縮成摘要，使得數(shù)據(jù)量變小，將數(shù)據(jù)的格式固定下來(lái)。

Java語(yǔ)言對(duì)hashCode的應(yīng)用

主要用途

hashcode是Object中的函數(shù)，所有類(lèi)都擁有的一個(gè)函數(shù)，主要返回每個(gè)對(duì)象的hash值，主要用于哈希表中，如HashMap、HashTable、HashSet。
在這里需要注意的是，他就是為了在一些對(duì)象數(shù)組里面存儲(chǔ)的時(shí)候可以節(jié)省空間。（我在這里一直有個(gè)誤會(huì)，就是hashCode 也會(huì)應(yīng)用于對(duì)象的比較，主要比較的是對(duì)象的是否有被改變過(guò)，其實(shí)我們?cè)谶M(jìn)行比較的時(shí)候可以不進(jìn)進(jìn)行重寫(xiě)hashCode，單個(gè)的equals就可以保證這個(gè)對(duì)象是否相等。
但是很多面試官都會(huì)問(wèn)到，你重寫(xiě)了equals 不重寫(xiě)hashcode 可以嗎？不一定，當(dāng)你重寫(xiě)的equals是那種兩個(gè)對(duì)象所有值都相等的情況下的時(shí)候，我們就不需要重寫(xiě)。因?yàn)檫@樣他就符合我們的正常邏輯，就是equals相等hashcode值一定相等。但是如果你的equals定義是只要這個(gè)對(duì)象中某個(gè)值相等就代表，這個(gè)對(duì)象相等，那么傳統(tǒng)觀念就被打破了。所以你就得按照你的equals來(lái)重寫(xiě)你的hashcode。保持一致。

Java 中hashcode存儲(chǔ)的位置

存儲(chǔ)在對(duì)象頭markWord，如下圖（深入理解Java虛擬機(jī)）

我們知道了他是存儲(chǔ)的位置，那他是什么時(shí)候存儲(chǔ)進(jìn)去的呢? 在Java中所有的對(duì)象都是有hashcode嗎？

Java中HashCode的實(shí)現(xiàn)：

在Java中Object.class中有hashCode方法，方法是native 方法，實(shí)現(xiàn)就是在JVM中實(shí)現(xiàn)的，也就是說(shuō)他是使用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的。

實(shí)現(xiàn)方式：OpenJDK8 默認(rèn)hashCode的計(jì)算方法是通過(guò)和當(dāng)前線程有關(guān)的一個(gè)隨機(jī)數(shù)+三個(gè)確定值，運(yùn)用Marsaglia's xorshift scheme隨機(jī)數(shù)算法得到的一個(gè)隨機(jī)數(shù)。和對(duì)象內(nèi)存地址無(wú)關(guān)。三個(gè)確定確定值分別是：

// thread-specific hashCode stream generator state - Marsaglia shift-xor form
  //隨機(jī)數(shù)
 _hashStateX = os::random() ;
  //確定值1
 _hashStateY = 842502087 ;
   //確定值2
 _hashStateZ = 0x8767 ;  // (int)(3579807591LL & 0xffff) 
   //確定值3
 _hashStateW = 273326509 ;

可以通過(guò)在JVM啟動(dòng)參數(shù)中添加-XX:hashCode=4，改變默認(rèn)的hashCode計(jì)算方式。

為什么要重寫(xiě)hashCode

如上文提到，我們不按傳統(tǒng)規(guī)則重寫(xiě)了equals方法，所以為了不違反規(guī)則也就得重寫(xiě)hashCode。

源碼中hashcode的重寫(xiě)，如hashMap中

如果m1.entrySet（）.equals（m2.entrySet（）），則兩個(gè)映射m1和 m2表示相同的映射。這樣可確保 equals方法可在Map接口的不同實(shí)現(xiàn)中正常工作。

  static <K, V> boolean equals(Map<K, V> source, Object object) {
    if (source == object) {
      return true;
    } else if (source != null && object instanceof Map) {
      final Map<K, V> map = (Map<K, V>) object;
      if (source.size() != map.size()) {
        return false;
      } else {
        try {
          return source.forAll(map::contains);
        } catch (ClassCastException e) {
          return false;
        }
      }
    } else {
      return false;
    }
  }

映射的哈希碼定義為映射的entrySet（）視圖中每個(gè)條目的哈希碼之和。這確保了m1.equals（m2）隱含了對(duì)任何兩個(gè)映射 m1和m2的m1.hashCode（）== m2.hashCode（），這是的總合同要求的。Object.hashCode()

  @Override
  public int hashCode() {
    return Collections.hashUnordered(this);
  }
  
    // hashes the elements regardless of their order
  static int hashUnordered(Iterable<?> iterable) {
    return hash(iterable, (acc, hash) -> acc + hash);
  }

注意點(diǎn) hashMap重寫(xiě)hashCode 和計(jì)算hash桶位置的是不同的，這兩個(gè)可不敢弄混了，我是弄混了。下來(lái)我們?cè)倏纯磆ash桶下表的計(jì)算。jdk 1.8中的。

/ ** *計(jì)算key.hashCode（）并將（XOR）散列的較高位*擴(kuò)展到較低位。
  * 因?yàn)樵摫硎褂?的冪次掩碼，所以*僅在當(dāng)前掩碼上方的位中發(fā)生變化的*哈希集將**總是發(fā)生沖突。 （眾所周知的示例是Float鍵集*在小表中保存連續(xù)的整數(shù)。）
  *因此，我們*應(yīng)用了一種變換，向下擴(kuò)展了較高位的影響。在速度，效用和比特?cái)U(kuò)展*質(zhì)量之間需要權(quán)衡。由于許多常見(jiàn)的哈希集*已經(jīng)合理地分布了（因此不能從*擴(kuò)展*中受益），并且由于我們使用樹(shù)來(lái)處理bin中的大量*沖突集，因此我們僅以*最便宜&的方式對(duì)一些移位后的位進(jìn)行XOR運(yùn)算，減少系統(tǒng)損失，以及*合并最高位的影響，否則由于表的限制，這些位將永遠(yuǎn)不會(huì)在索引計(jì)算中使用
  * /
  static final int hash(Object key) {
    int h;
    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
  }

總結(jié)