搞懂JAVAObject中的hashCode()

目录

• Object中的hashCode()
• hashCode()和equals()
• 重写的hashCode()方法
• 总结

Object中的hashCode()

hashCode方法用来返回对象的哈希值，提供该方法是为了支持哈希表，例如HashMap，HashTable等，在Object类中的代码如下:

 public native int hashCode();

这是一个native声明的本地方法，返回一个int型的整数。由于在Object中，因此每个对象都有一个默认的哈希值。

在openjdk8根路径/hotspot/src/share/vm/runtime路径下的synchronizer.cpp文件中,有生成哈希值的代码：

static inline intptr_t get_next_hash(Thread * Self, oop obj) {
  intptr_t value = 0 ;
  if (hashCode == 0) {
     // 返回随机数
     value = os::random() ;
  } else
  if (hashCode == 1) {
     //用对象的内存地址根据某种算法进行计算
     intptr_t addrBits = cast_from_oop(obj) >> 3 ;
     value = addrBits ^ (addrBits >> 5) ^ GVars.stwRandom ;
  } else
  if (hashCode == 2) {
     // 始终返回1，用于测试
     value = 1 ;            
  } else
  if (hashCode == 3) {
     //从0开始计算哈希值
     value = ++GVars.hcSequence ;
  } else
  if (hashCode == 4) {
     //输出对象的内存地址
     value = cast_from_oop(obj) ;
  } else {
     // 默认的hashCode生成算法，利用xor-shift算法产生伪随机数
     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;
}

源码中的hashCode其实是JVM启动的一个参数，每一个分支对应一个生成策略，通过-XX:hashCode可以切换hashCode的生成策略。

下面验证第2种生成策略，用软件idea输入参数-XX:hashCode=2，可以看到输出结果正是1，从而进一步验证了上面的源码。

hashCode()和equals()

hashCode()和equals()用来标识对象，两个方法协同工作用来判断两个对象是否相等。对象通过调用 Object.hashCode（）生成哈希值，由于不可避免地会存在哈希值冲突的情况 因此hashCode 相同时 还需要再调用 equals 进行一次值的比较，但是若hashCode不同，将直接判定两个对象不同，跳过 equals ，这加快了冲突处理效率。 Object 类定义中对 hashCode和 equals 要求如下:

• 如果两个对象的equals的结果是相等的，则两个对象的 hashCode 的返回结果也必须是相同的。
• 任何时候重写equals，都必须同时重写hashCode。

下面看一个小例子:

import java.util.HashMap;
import java.util.Objects;

/**
 * @author mazouri
 * @create 2021-08-10 23:59
 */
public class Person {
    //用户Id，唯一确定用户
    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 map = new HashMap<>();
        //key:Person类型  value:Integer类型
        map.put(new Person("1","张三"),100);
        System.out.println(map.get(new Person("1", "张三")));
    }
}

我们将Person类的实例作为key，value为这个对象的考试成绩。我们期望通过map.get(new Person("1", "张三"))获取该对象的考试成绩，但上面代码的输出结果为null。原因就在于Person类中没有覆盖hashCode方法，从而导致两个相等的实例具有不同的哈希值。HashMap中get()的核心代码如下

if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
     return first;

if条件表达式中的e.hash == hash是先决条件，只有相等才会执行&&后面的代码。equals不相等时并不强制要求哈希值相等，但是一个优秀的哈希算法应尽可能让元素均匀分布，降低冲突发生的概率，即在equals不相等时尽量让哈希值也不相等，这样&&或||短路操作一旦生效，会极大提高程序的效率。像上面的例子，因为没有重写hashCode方法，两个对象有两个哈希值，获取对象时可能在别的哈希桶中查找，即使凑巧在一个哈希桶，因为哈希值不一样，也找不到原来那一个对象。
你可以根据你自己的需求设计重写hashCode方法，或者调用JDK提供好的，比如

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

这样就能解决问题，但是这个运行速度慢一些，因为它们会引发数组的创建，以便传入数目可变的参数， 如果参数中有基本类型，还需要装箱和拆箱 ，建议只将这类散列函数用于不太注重性能的情况。

重写的hashCode()方法

Java为许多常用的数据类型重写了hashCode()方法，比如String，Integer，Double等。比如在Integer类中哈希值就是其int类型的数据。

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

总结

本篇文章就到这里了，希望能给你带来帮助，也希望您能够多多关注脚本之家的更多内容！