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  • Java中的hashcode方法

    一.hashCode方法的作用

    对于包含容器类型的程序设计语言来说,基本上都会涉及到hashCode。在Java中也一样,hashCode方法的主要作用是为了配合基于散列的集合一起正常运行,这样的散列集合包括HashSet、HashMap以及HashTable。

      为什么这么说呢?考虑一种情况,当向集合中插入对象时,如何判别在集合中是否已经存在该对象了?(注意:集合中不允许重复的元素存在)

      也许大多数人都会想到调用equals方法来逐个进行比较,这个方法确实可行。但是如果集合中已经存在一万条数据或者更多的数据,如果采用equals方法去逐一比较,效率必然是一个问题。此时hashCode方法的作用就体现出来了,当集合要添加新的对象时,先调用这个对象的hashCode方法,得到对应的hashcode值,实际上在HashMap的具体实现中会用一个table保存已经存进去的对象的hashcode值,如果table中没有该hashcode值,它就可以直接存进去,不用再进行任何比较了;如果存在该hashcode值, 就调用它的equals方法与新元素进行比较,相同的话就不存了,不相同就散列其它的地址,所以这里存在一个冲突解决的问题,这样一来实际调用equals方法的次数就大大降低了,说通俗一点:Java中的hashCode方法就是根据一定的规则将与对象相关的信息(比如对象的存储地址,对象的字段等)映射成一个数值,这个数值称作为散列值。

      

    因此有人会说,可以直接根据hashcode值判断两个对象是否相等吗?肯定是不可以的,因为不同的对象可能会生成相同的hashcode值。虽然不能根据hashcode值判断两个对象是否相等,但是可以直接根据hashcode值判断两个对象不等,如果两个对象的hashcode值不等,则必定是两个不同的对象。如果要判断两个对象是否真正相等,必须通过equals方法。

      也就是说对于两个对象,如果调用equals方法得到的结果为true,则两个对象的hashcode值必定相等;

      如果equals方法得到的结果为false,则两个对象的hashcode值不一定不同;

      如果两个对象的hashcode值不等,则equals方法得到的结果必定为false;

      如果两个对象的hashcode值相等,则equals方法得到的结果未知。

    二.equals方法和hashCode方法

    在有些情况下,程序设计者在设计一个类的时候为需要重写equals方法,比如String类,但是千万要注意,在重写equals方法的同时,必须重写hashCode方法。为什么这么说呢?

    package com.cxh.test1;
     
    import java.util.HashMap;
    import java.util.HashSet;
    import java.util.Set;
     
     
    class People{
        private String name;
        private int age;
         
        public People(String name,int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }  
         
        public void setAge(int age){
            this.age = age;
        }
             
        @Override
        public boolean equals(Object obj) {
            // TODO Auto-generated method stub
            return this.name.equals(((People)obj).name) && this.age== ((People)obj).age;
        }
    }
     
    public class Main {
     
        public static void main(String[] args) {
             
            People p1 = new People("Jack", 12);
            System.out.println(p1.hashCode());
                 
            HashMap<People, Integer> hashMap = new HashMap<People, Integer>();
            hashMap.put(p1, 1);
             
            System.out.println(hashMap.get(new People("Jack", 12)));
        }
    }

    在这里我只重写了equals方法,也就说如果两个People对象,如果它的姓名和年龄相等,则认为是同一个人。

      这段代码本来的意愿是想这段代码输出结果为“1”,但是事实上它输出的是“null”。为什么呢?原因就在于重写equals方法的同时忘记重写hashCode方法。

      虽然通过重写equals方法使得逻辑上姓名和年龄相同的两个对象被判定为相等的对象(跟String类类似),但是要知道默认情况下,hashCode方法是将对象的存储地址进行映射。那么上述代码的输出结果为“null”就不足为奇了。原因很简单,p1指向的对象和

      System.out.println(hashMap.get(new People("Jack", 12)));这句中的new People("Jack", 12)生成的是两个对象,它们的存储地址肯定不同。

    HashMap的get方法的具体实现:

    public V get(Object key) {
            if (key == null)
                return getForNullKey();
            int hash = hash(key.hashCode());
            for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];
                 e != null;
                 e = e.next) {
                Object k;
                if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))
                    return e.value;
            }
            return null;
        }

     所以在hashmap进行get操作时,因为得到的hashcdoe值不同(注意,上述代码也许在某些情况下会得到相同的hashcode值,不过这种概率比较小,因为虽然两个对象的存储地址不同也有可能得到相同的hashcode值),所以导致在get方法中for循环不会执行,直接返回null。

      因此如果想上述代码输出结果为“1”,很简单,只需要重写hashCode方法,让equals方法和hashCode方法始终在逻辑上保持一致性。

    package com.cxh.test1;
     
    import java.util.HashMap;
    import java.util.HashSet;
    import java.util.Set;
     
     
    class People{
        private String name;
        private int age;
         
        public People(String name,int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }  
         
        public void setAge(int age){
            this.age = age;
        }
         
        @Override
        public int hashCode() {
            // TODO Auto-generated method stub
            return name.hashCode()*37+age;
        }
         
        @Override
        public boolean equals(Object obj) {
            // TODO Auto-generated method stub
            return this.name.equals(((People)obj).name) && this.age== ((People)obj).age;
        }
    }
     
    public class Main {
     
        public static void main(String[] args) {
             
            People p1 = new People("Jack", 12);
            System.out.println(p1.hashCode());
                 
            HashMap<People, Integer> hashMap = new HashMap<People, Integer>();
            hashMap.put(p1, 1);
             
            System.out.println(hashMap.get(new People("Jack", 12)));
        }
    }

    这样一来的话,输出结果就为“1”了。

    • 在程序执行期间,只要equals方法的比较操作用到的信息没有被修改,那么对这同一个对象调用多次,hashCode方法必须始终如一地返回同一个整数。
    • 如果两个对象根据equals方法比较是相等的,那么调用两个对象的hashCode方法必须返回相同的整数结果。
    • 如果两个对象根据equals方法比较是不等的,则hashCode方法不一定得返回不同的整数。

      对于第二条和第三条很好理解,但是第一条,很多时候就会忽略。在《Java编程思想》一书中的P495页也有同第一条类似的一段话:

      “设计hashCode()时最重要的因素就是:无论何时,对同一个对象调用hashCode()都应该产生同样的值。如果在讲一个对象用put()添加进HashMap时产生一个hashCdoe值,而用get()取出时却产生了另一个hashCode值,那么就无法获取该对象了。所以如果你的hashCode方法依赖于对象中易变的数据,用户就要当心了,因为此数据发生变化时,hashCode()方法就会生成一个不同的散列码”。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/suncj/p/4653550.html
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