java怎么计算散列码hashcode?

转自：https://blog.csdn.net/qq_21430549/article/details/52225801

1.从HashMap说起

我们知道Map以键值对的形式来存储数据。有一点值得说明的是，如果要使用我们自己的类作为键，我们必须同时重写hashCode() 和 equals()两个方法。HashMap使用equals方法来判断当前的键是否与表中的键相同。equals()方法需要满足以下5个条件

• 自反性 x.equals(x) 一定返回true
• 对称性 x.equals(y)返回true，则y.equals(x) 也返回true
• 传递性 x.equals(y)返回true,y.equals(z)返回true,则x.equals(y)返回true
• 一致性 如果对象中的信息没有改变，x.equals(y)要么一直返回true，要么一直返回false
• 对任何不是null的x，想x.equals(null)一定返回false

2.散列

散列的价值在于速度。

假如键没有按照一定的顺序进行保存，那么查询的时候就只能按照顺序进行线性查询，然而，线性查询是最慢的查询方式。所以，将键值按照一定的顺序排序，并且使用二分查找能购有效的提升速度。散列在此之上，更近一步，他将键保存在数组中(数组的查询速度最快)，用数组来表示键的信息，但是由于Map的容量是可变的，而数组的容量是不变的。要解决这个问题，数组中存的并不是键本身，而是键对象生成的一个数字，将其作为数组的下标，这个数字就是散列码。

而这种办法所产生的问题就是下标重复。而我们的解决办法就是配合equals来确定键值。

查询的过程首先就是计算散列码，然后用散列码来查询函数(下标)，通常，我们的数组中保存的是值的list，因此，我们计算出散列码之后，通过下表取到的对应部分的list，然后通过equals就可以快速找到键值。

3.HashCode

hashCode函数是用来生成散列码的，我们看看Integer的计算方式(ps：我们自己的对象我们要选择自己的方式)

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

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这里不在多说，我们自己的类有自己的散列码实现就好。

4. 以HashMap的get方法来说明

    public V get(Object key) {
        if (key == null) {
            HashMapEntry<K, V> e = entryForNullKey;
            return e == null ? null : e.value;
        }

        int hash = Collections.secondaryHash(key);
        HashMapEntry<K, V>[] tab = table;
        for (HashMapEntry<K, V> e = tab[hash & (tab.length - 1)];
                e != null; e = e.next) {
            K eKey = e.key;
            if (eKey == key || (e.hash == hash && key.equals(eKey))) {
                return e.value;
            }
        }
        return null;
    }

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• int hash = Collections.secondaryHash(key); 计算出散列码
• HashMapEntry

            K eKey = e.key;
            if (eKey == key || (e.hash == hash && key.equals(eKey))) {
                return e.value;
            }

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• 若地址相同，返回值，
• 若hash值相等且equals返回true，返回值
• 、、、、、、、、、、、、、、、、、、、

• 二、理解hashCode()

  散列的价值在于速度：散列使得查询得以快速执行。由于速度的瓶颈是对“键”进行查询，而存储一组元素最快的数据结构是数组，所以用它来代表键的信息，注意：数组并不保存“键”的本身。而通过“键”对象生成一个数字，将其作为数组的下标索引。这个数字就是散列码，由定义在Object的hashCode()生成(或成为散列函数)。同时，为了解决数组容量被固定的问题，不同的“键”可以产生相同的下标。那对于数组来说？怎么在同一个下标索引保存多个值呢？？原来数组并不直接保存“值”，而是保存“值”的 List。然后对 List中的“值”使用equals()方法进行线性的查询。这部分的查询自然会比较慢，但是如果有好的散列函数，每个下标索引只保存少量的值，只对很少的元素进行比较，就会快的多。

  不知道大家有没有理解我上面在说什么。不过没关系，下面会有一个例子帮助大家理解。不过我之前一直被一个问题纠结：为什么一个hashCode的下标存的会有多个值？因为hashMap里面只能有唯一的key啊，所以只能有唯一的value在那个下标才对啊。这里就要提出一个新的概念哈希冲突的问题，借用网上的一个例子：

  比如：数组的长度是5。这时有一个数据是6。那么如何把这个6存放到长度只有5的数组中呢。按照取模法，计算6％5，结果是1，那么就把6放到数组下标是1的位置。那么，7就应该放到2这个位置。到此位置，哈希冲突还没有出现。这时，有个数据是11，按照取模法，11％5＝1，也等于1。那么原来数组下标是1的地方已经有数了，是6。这时又计算出1这个位置，那么数组1这个位置，就必须储存两个数了。这时，就叫哈希冲突。冲突之后就要按照顺序来存放了。所以这里Java中用的解决方法就是在这个hashCode上存一个List，当遇到相同的hashCode时，就往这个List里add元素就可以了。这才是hash原理的精髓所在啊！