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搞懂JAVAObject中的hashCode()

 更新時間:2021年08月12日 15:43:24   作者:馬走日mazouri  
今天小編就為大家分享一篇關(guān)于關(guān)于Object中equals方法和hashCode方法判斷的分析,小編覺得內(nèi)容挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,具有很好的參考價值,需要的朋友一起跟隨小編來看看吧

Object中的hashCode()

hashCode方法用來返回對象的哈希值,提供該方法是為了支持哈希表,例如HashMap,HashTable等,在Object類中的代碼如下:

 public native int hashCode();

這是一個native聲明的本地方法,返回一個int型的整數(shù)。由于在Object中,因此每個對象都有一個默認的哈希值。

在openjdk8根路徑/hotspot/src/share/vm/runtime路徑下的synchronizer.cpp文件中,有生成哈希值的代碼:

static inline intptr_t get_next_hash(Thread * Self, oop obj) {
  intptr_t value = 0 ;
  if (hashCode == 0) {
     // 返回隨機數(shù)
     value = os::random() ;
  } else
  if (hashCode == 1) {
     //用對象的內(nèi)存地址根據(jù)某種算法進行計算
     intptr_t addrBits = cast_from_oop<intptr_t>(obj) >> 3 ;
     value = addrBits ^ (addrBits >> 5) ^ GVars.stwRandom ;
  } else
  if (hashCode == 2) {
     // 始終返回1,用于測試
     value = 1 ;            
  } else
  if (hashCode == 3) {
     //從0開始計算哈希值
     value = ++GVars.hcSequence ;
  } else
  if (hashCode == 4) {
     //輸出對象的內(nèi)存地址
     value = cast_from_oop<intptr_t>(obj) ;
  } else {
     // 默認的hashCode生成算法,利用xor-shift算法產(chǎn)生偽隨機數(shù)
     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;
}

源碼中的hashCode其實是JVM啟動的一個參數(shù),每一個分支對應(yīng)一個生成策略,通過-XX:hashCode可以切換hashCode的生成策略。

下面驗證第2種生成策略,用軟件idea輸入?yún)?shù)-XX:hashCode=2,可以看到輸出結(jié)果正是1,從而進一步驗證了上面的源碼。

在這里插入圖片描述

在這里插入圖片描述

hashCode()和equals()

hashCode()和equals()用來標(biāo)識對象,兩個方法協(xié)同工作用來判斷兩個對象是否相等。對象通過調(diào)用 Object.hashCode()生成哈希值,由于不可避免地會存在哈希值沖突的情況 因此hashCode 相同時 還需要再調(diào)用 equals 進行一次值的比較,但是若hashCode不同,將直接判定兩個對象不同,跳過 equals ,這加快了沖突處理效率。 Object 類定義中對 hashCode和 equals 要求如下:

  • 如果兩個對象的equals的結(jié)果是相等的,則兩個對象的 hashCode 的返回結(jié)果也必須是相同的。
  • 任何時候重寫equals,都必須同時重寫hashCode。

下面看一個小例子:

import java.util.HashMap;
import java.util.Objects;

/**
 * @author mazouri
 * @create 2021-08-10 23:59
 */
public class Person {
    //用戶Id,唯一確定用戶
    private String id;
    private String name;

    public Person(String id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (!(o instanceof Person)) return false;
        Person person = (Person) o;
        return Objects.equals(id, person.id) && Objects.equals(name, person.name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        HashMap<Person, Integer> map = new HashMap<>();
        //key:Person類型  value:Integer類型
        map.put(new Person("1","張三"),100);
        System.out.println(map.get(new Person("1", "張三")));
    }
}

我們將Person類的實例作為key,value為這個對象的考試成績。我們期望通過map.get(new Person("1", "張三"))獲取該對象的考試成績,但上面代碼的輸出結(jié)果為null。原因就在于Person類中沒有覆蓋hashCode方法,從而導(dǎo)致兩個相等的實例具有不同的哈希值。HashMap中g(shù)et()的核心代碼如下

if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
     return first;

if條件表達式中的e.hash == hash是先決條件,只有相等才會執(zhí)行&&后面的代碼。equals不相等時并不強制要求哈希值相等,但是一個優(yōu)秀的哈希算法應(yīng)盡可能讓元素均勻分布,降低沖突發(fā)生的概率,即在equals不相等時盡量讓哈希值也不相等,這樣&&或||短路操作一旦生效,會極大提高程序的效率。像上面的例子,因為沒有重寫hashCode方法,兩個對象有兩個哈希值,獲取對象時可能在別的哈希桶中查找,即使湊巧在一個哈希桶,因為哈希值不一樣,也找不到原來那一個對象。
你可以根據(jù)你自己的需求設(shè)計重寫hashCode方法,或者調(diào)用JDK提供好的,比如

  @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(id, name);
    }

這樣就能解決問題,但是這個運行速度慢一些,因為它們會引發(fā)數(shù)組的創(chuàng)建,以便傳入數(shù)目可變的參數(shù), 如果參數(shù)中有基本類型,還需要裝箱和拆箱 ,建議只將這類散列函數(shù)用于不太注重性能的情況。

重寫的hashCode()方法

Java為許多常用的數(shù)據(jù)類型重寫了hashCode()方法,比如String,Integer,Double等。比如在Integer類中哈希值就是其int類型的數(shù)據(jù)。

  public static int hashCode(int value) {
        return value;
    }

總結(jié)

本篇文章就到這里了,希望能給你帶來幫助,也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!

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