细品Java8中hashCode方法的使用

细品Java8中hashCode方法的使用

简介

散列函数（英语：Hash function）又称散列算法、哈希函数，是一种从任何一种数据中创建小的数字“指纹”的方法。散列函数把消息或数据压缩成摘要，使得数据量变小，将数据的格式固定下来。

java语言对hashCode的应用

主要用途

hashcode是Object中的函数，所有类都拥有的一个函数，主要返回每个对象的hash值，主要用于哈希表中，如HashMap、HashTable、HashSet。

在这里需要注意的是，他就是为了在一些对象数组里面存储的时候可以节省空间。（我在这里一直有个误会，就是hashCode 也会应用于对象的比较，主要比较的是对象的是否有被改变过，其实我们在进行比较的时候可以不进进行重写hashCode，单个的equals就可以保证这个对象是否相等。

但是很多面试官都会问到，你重写了equals 不重写hashcode 可以吗？不一定，当你重写的equals是那种两个对象所有值都相等的情况下的时候，我们就不需要重写。因为这样他就符合我们的正常逻辑，就是equals相等hashcode值一定相等。但是如果你的equals定义是只要这个对象中某个值相等就代表，这个对象相等，那么传统观念就被打破了。所以你就得按照你的equals来重写你lZnQnx的hashcode。保持一致。

Java 中hashcode存储的位置

存储在对象头markWord，如下图（深入理解Java虚拟机）

我们知道了他是存储的位置，那他是什么时候存储进去的呢? 在Java中所有的对象都是有hashcode吗？

Java中HashCode的实现：

在Java中Object.class中有hashCode方法，方法是native 方法，实现就是在JVM中实现的，也就是说他是使用C语言实现的。

实现方式：OpenJDK8 默认hashCode的计算方法是通过和当前线程有关的一个随机数+三个确定值，运用Marsaglia's xorshift scheme随机数算法得到的一个随机数。和对象内存地址无关。三个确定确定值分别是：

// thread-specific hashCode stream generator state - Marsaglia shift-xor form

//随机数

_hashStateX = os::random() ;

//确定值1

_hashStateY = 842502087 ;

//确定值2

_hashStateZ = 0x8767 ; // (int)(3579807591LL & 0xffff)

//确定值3

_hashStateW = 273326509 ;

可以通过在JVM启动参数中添加-XX:hashCode=4，改变默认的hashCode计算方式。

为什么要重写hashCode

如上文提到，我们不按传统规则重写了equals方法，所以为了不违反规则也就得重写hashCode。

源码中hashcode的重写，如hashMap中

如果m1.entrySet（ ）.equals（m2.entrySet（）），则两个映射m1和 m2表示相同的映射 。这样可确保 equals方法可在Map接口的不同实现中正常工作。

static boolean equals(Map source, Object object) {

if (source == object) {

return true;

} else if (source != null && object instanceof Map) {

final Map map = (Map) object;

if (source.size() != map.size()) {

return false;

} else {

try {

return source.forAll(map::contains);

} catch (ClassCastException e) {

return false;

}

}

} else {

return false;

}

}

映射的哈希码定义为映射的entrySet（）视图中每个条目的哈希码之和 。这确保了m1.equals（m2） 隐含了对任何两个映射 m1和m2的m1.hashCode（）== m2.hashCode（），这是的总合同要求的 。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);

}

注意点 hashMap重写hashCode 和 计算hash桶位置的是不同的，这两个可不敢弄混了，我是弄混了。 下来我们再看看hash桶下表的计算。jdk 1.8中的。

/ ** *计算key.hashCode（）并将（XOR）散列的较高位*扩展到较低位。

* 因为该表使用2的幂次掩码，所以*仅在当前掩码上方的位中发生变化的*哈希集将**总是发生冲突。 （众所周知的示例是Float键集*在小表中保存连续的整数。）

*因此，我们*应用了一种变换，向下扩展了较高位的影响。在速度，效用和比特扩展*质量之间需要权衡。由于许多常见的哈希集*已经合理地分布了（因此不能从*扩展*中受益），并且由于我们使用树来处理bin中的大量*冲突集，因此我们仅以*最便宜&的方式对一些移位后的位进行XOR运算，减少系统损失，以及*合并最高位的影响，否则由于表的限制，这些位将永远不会在索引计算中使用

* /

static final int hash(Object key) {

int h;

return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);

}

总结

hashCode的简介

Java 中 Object.hashCode（）的实现

为什么要重写hashCode()？不打破传统规则

HashMap中hashCode方法的重写。

HashMap中hash桶的hash计算。

参考

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/Map.html#hashCode()

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/Map.html#equals(java.lang.Object)

https://juejin.cn/post/6844903487432556551

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