Object中的hashCode()終于搞懂了！！！

hashCode

• Object中的hashCode()
• • hashCode()和equals()
  • 重寫的hashCode()方法

Object中的hashCode()

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

這是一個native聲明的本地方法，傳回一個int型的整數。由于在Object中，是以每個對象都有一個預設的哈希值。

在openjdk8根路徑/hotspot/src/share/vm/runtime路徑下的synchronizer.cpp檔案中,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) {
     // 傳回随機數
     value = os::random() ;
  } else
  if (hashCode == 1) {
     //用對象的記憶體位址根據某種算法進行計算
     intptr_t addrBits = cast_from_oop<intptr_t>(obj) >> 3 ;
     value = addrBits ^ (addrBits >> 5) ^ GVars.stwRandom ;
  } else
  if (hashCode == 2) {
     // 始終傳回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) {
     //輸出對象的記憶體位址
     value = cast_from_oop<intptr_t>(obj) ;
  } else {
     // 預設的hashCode生成算法，利用xor-shift算法産生僞随機數
     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，每一個分支對應一個生成政策，通過

-XX:hashCode

可以切換hashCode的生成政策。

下面驗證第2種生成政策，用軟體

idea

輸入參數

-XX:hashCode=2

，可以看到輸出結果正是1，進而進一步驗證了上面的源碼。

hashCode()和equals()

hashCode()和equals()用來辨別對象，兩個方法協同工作用來判斷兩個對象是否相等。對象通過調用 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 是以hashCode 相同時 還需要再調用 equals 進行一次值的比較，但是若hashCode不同，将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的結果是相等的，則兩個對象的 hashCode 的傳回結果也必須是相同的。
• 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 {
    //使用者Id，唯一确定使用者
    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")));
    }
}
           

我們将Person類的執行個體作為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"))

擷取該對象的考試成績，但上面代碼的輸出結果為

null

。原因就在于Person類中沒有覆寫

hashCode

方法，進而導緻兩個相等的執行個體具有不同的哈希值。

HashMap

中get()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，隻有相等才會執行&&後面的代碼。equals不相等時并不強制要求哈希值相等，但是一個優秀的雜湊演算法應盡可能讓元素均勻分布，降低沖突發生的機率，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，會極大提高程式的效率。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，擷取對象時可能在别的哈希桶中查找，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。

你可以根據你自己的需求設計重寫hashCode方法，或者調用JDK提供好的，比如

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

這樣就能解決問題，但是這個運作速度慢一些，因為它們會引發數組的建立，以便傳入數目可變的參數， 如果參數中有基本類型，還需要裝箱和拆箱 ，建議隻将這類散列函數用于不太注重性能的情況。

重寫的hashCode()方法

Java為許多常用的資料類型重寫了

hashCode()

方法，比如

String

，

Integer

，

Double

等。比如在Integer類中哈希值就是其int類型的資料。

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

具體細節去JDK源碼中看看吧😊