String的hashcode(java)

hashCode就是我们所说的散列码，使用hashCode算法可以帮助我们进行高效率的查找，例如HashMap，说hashCode之前，先来看看Object类。

Java程序中所有类的直接或间接父类，处于类层次的最高点。在Object类里定义了很多我们常见的方法，包括我们要讲的hashCode方法，如下

Java代码  

1. public final native Class<?> getClass();  
2. public native int hashCode();  
3. public boolean equals(Object obj) {  
4.   return (this == obj);  
5. }   
6. public String toString() {  
7.  return getClass().getName() + "@" +  Integer.toHexString(hashCode());  
8. }  

在 java的很多类中都会重写equals和hashCode方法，这是为什么呢？最常见的String类，比如我定义两个字符相同的字符串，那么对它们进 行比较时，我想要的结果应该是相等的，如果你不重写equals和hashCode方法，他们肯定是不会相等的，因为两个对象的内存地址不一样。

String类的重写的hashCode方法

Java代码  

1. public int hashCode() {  
2.     int h = hash;  
3.     if (h == 0) {  
4.         int off = offset;  
5.         char val[] = value;  
6.         int len = count;  
7.   
8.             for (int i = 0; i < len; i++) {  
9.                 h = 31*h + val[off++];  
10.             }  
11.             hash = h;  
12.         }  
13.         return h;  
14.     }  

 

1、这段代码究竟是什么意思？

其实这段代码是这个数学表达式的实现

Java代码  

1. s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + ... + s[n-1]  

s[i] 是string的第i个字符，n是String的长度。那为什么这里用31，而不是其它数呢?《Effective Java》是这样说的：之所以选择31，是因为它是个奇素数，如果乘数是偶数，并且乘法溢出的话，信息就会丢失，因为与2相乘等价于移位运算。使用素数的 好处并不是很明显，但是习惯上都使用素数来计算散列结果。31有个很好的特性，就是用移位和减法来代替乘法，可以得到更好的性能：31*i==(i<<5)-i。现在的VM可以自动完成这种优化。

2、它返回的hashCode有什么特点呢？

可 以看到，String类是用它的value值作为参数来计算hashCode的，也就是说，相同的value就一定会有相同的hashCode值。这点也 很容易理解，因为value值相同，那么用equals比较也是相等的，equals方法比较相等，则hashCode一定相等。反过来不一定成立。它不 保证相同的hashCode一定有相同的对象。

一个好的hash函数应该是这样的：为不相同的对象产生不相等的hashCode。

在 理想情况下，hash函数应该把集合中不相等的实例均匀分布到所有可能的hashCode上，要想达到这种理想情形是非常困难的，至少java没有达到。 因为我们可以看到，hashCode是非随机生成的，它有一定的规律，就是上面的数学等式，我们可以构造一些具有相同hashCode但value值不一 样的，比如说：Aa和BB的hashCode是一样的。

说 到这里，你可能会想，原来构造hash冲突那么简单啊，那我是不是可以对HashMap函数构造很多<key,value>不都一样，但具有 相同的hashCode，这样的话可以把HashMap函数变成一条单向链表，运行时间由线性变为平方级呢？虽然HashMap重写的hashCode方 法比String类的要复杂些，但理论上说是可以这么做的。这也是最近比较热门的Hash Collision DoS事件。

 

Java代码  

1. public final int hashCode() {  
2.     return (key==null   ? 0 : key.hashCode()) ^  
3.             (value==null ? 0 : value.hashCode());  
   
4.  } 
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总结：字符串hash函数，不仅要减少冲突，而且要注意相同前缀的字符串生成的hash值要相邻。