Java hashCode

Java equals与hashCode　　

　　equals与hashCode容易造成一个误解即：equals是比较对象的内容，而hashCode是返回对象地址。其实equals与hashCode关系非常紧密。打个比方，你家有5个人，那么5个人共用你们的家庭地址，对于邮寄员来说，他先找到你们家的地址(相当于根据hashCode返回)，然后，一个个喊过去(调用equals方法)，终于找到你这个对象了。equals和hashCode源于Object类。在原产地，equals只认为完完全全指向同一个对象，才是返回true的。hashCode是一种索引，通常用于提高大型数据集合的性能，尽管它有时可以被误解认为对象的ID号，这个错觉来自于Object类的hashCode返回值，它是VM虚拟地址转换而来的绝对唯一的整数。但是实际重写时它不必是唯一的，它也只有存储在对象集合里的时候，才会更多体现出它的价值，就像上段比方的家庭住址一样。虽然对象返回的hash值可能重复，但尽可能让他们平均的重复，就是一户家庭大概1-10个对象共用一个地址。如果对象是一样的，那么就严格要求，地址返回绝对一样，要不然，两个不同的朋友寄信给我，地址不一样，会是什么情况。所以实现hashCode方法最高准则就是：equals结果是true时，那么hashCode返回值必须是一样。

　　上边有5个箱子，如果按一定规则塞入5个人，这个规则就是：首字母顺序，A-1 B-2 C-3 D-4 E-5，譬如说某个人要找Dogg，那么他直接奔第4个去就得了。可能另外又来了5个全是A开头的，那么非常不幸，全进了第一个箱子，根据hashCode返回，到第一个箱子，你不得不用equals方法一个个比对过去，才能找到那个人。所以说，好的规则尽量把对象均匀分散在箱子里，提高检索效率，这就是hashCode的使命所在，当然最懒的hashCode，它就是直接返回1，不管来什么对象都往第一个塞，虽然有些过分，但它没有违反合同，你能找到的两个相等的对象，必然返回同一个hashCode值。所以，"合法并不一定合情"。提高查找速度是哈希码的使命所在！像return 1这种不负责的做法，虽然对于查找没有任何帮助，但这样一个哈希码搞定所有对象方法还是不违反契约的。

　　为了有更加深的认识，下面一段比较浅显的代码，但是可以比较明确地说明hashCode和equals是如何配合使用的：

/**
 * @author public
 *如果hashCode不存在，那么每项都进入自己的桶，而重写的equals方法将不起任何作用
 *如果hashCode存在，默认的hashCode返回值是唯一的。这里返回一律为9，那么第一项和第二项被看成完全重复的
 */
public class ToDos {
    String day;
    public ToDos(String d) {
        day=d;
    }
    
    public boolean equals(Object o) {
        return ((ToDos)o).day==this.day;
        
    }
    
    public int hashCode() {
        return 9;        
    }
    
}

 

public class MapEQ {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Map<ToDos, String> map=new HashMap<ToDos,String>();
        ToDos t1=new ToDos("Monday");
        ToDos t2=new ToDos("Monday");
        ToDos t3=new ToDos("Tuesday");
        
        map.put(t1, "doLaundry");
        map.put(t2, "payBills");
        map.put(t3, "cleanAttic");
        
        System.out.println(map.size());
        
    }

}

　　如果在ToDos中重写equals和hashCode方法不存在，map.size()大小为3；如果重写equals方法不存在，hashCode方法存在，map.size()大小为2；如果重写equals方法和hashCode方法存在时，map.size()大小为3。

Java的哈希码及hashCode()方法

　　一直以为hashCode()方法就是Java地址转换而来，这其实是一个误解。hashCode是native的方法，对地址进行处理得到的，无法对这个地址进行精确寻址，也更加无法操作这个地址，与地址挂钩最大的理由就是使每个对象返回不同的哈希码。各个类继承它时，可以重写该类的这个方法。例如：对于Integer类的hashCode()就一条语句：return value；只是返回的数据实际值，hashCode的计算方式越复杂，冲突的可能性越小。

　　在Java应用程序执行期间，在对同一对象多次调用hashCode方法时，必须一致地返回相同的整数，前提是将对象进行equals比较时所用的信息没有被修改。从某一应用程序的一次执行到同一应用程序的另一次执行，该整数无需保持保持一致。如果根据equals(Object)方法，两个对象是相等的，即equals方法返回true时，那么对这两个对象中的每个对象调用hashCode方法都必须生成相同的整数。如果根据equals(java.lang.Object)方法，两个对象不相等，那么对这两个对象中的任一对象上调用hashCode方法不要求一定生成不同的整数。但是，为不相等的对象生成不同整数结果可以提高哈希表的性能。

　　实际上，由Object类定义的hashCode方法确实会针对不同的对象返回不同的整数。这一般是通过将该对象的内部地址转换成一个整数来实现的，但是Java TM编程语言不需要这种实现技巧。要有效率的类必然会重写这个方法，重写时有两条原则：说到hashCode()，有必要提一下Hash开头的另几个类：

　　HashCode是返回对象的哈希码，是对象的散列码。跟HashMap和Hashtable没有多大关系。它们两者是一种数据结构，以(值，关键字)形式存储数据值。HashTable是方法是线程同步的，HashMap不是线程同步，所以速度更快。HashMap中可以存在一条key或value为空的记录，Hashtable不可以。HashTable继承自Dictionary,HashMap继承自Map接口。

　　不必对每个不同的对象都产生一个唯一的hashCode,只要你的HashCode方法使get()能够得到put()放进去的内容就可以了。即"不唯一原则"。生成hashCode的算法尽量使hashCode的值分散一些，不要很多hashCode都集中在一个范围内，这样有利于提高HashMap的性能。即"分散原则"。

　　下面例子，是用来说明当equals返回为真时，hashCode必须一致，尽管可能违反分散原则，分散原则是期望，并不是一种硬性要求：

public class ValuePair {
       public int a =4,b;
       public boolean equals(Object other){
          try{
             ValuePair o = (ValuePair) other;
             return (a==o.a&&b==o.b)||(a==o.b&&b==o.a); //关键要清楚返回值为true时，说明什么？在另一个对象中，a和b值可以互换一下，本质上还是认为这两个对象是相等的。
          }catch(ClassCastException cce){
             return false;
          }
       }
       
       public int hashCode(){
          //请选择下边的答案（多选）
       }
}
A. return 0;
B. return a;
c. return a+b;
D. return a-b;
E. return a*b
F. retrun a^b
G. retrun (a<<16)|b;

　　所谓的对象等同，在此题中，只有两个数据成员a和b，A、C、E均符合要求。特别指出的是，根据第二原则，A(0)也符合要求，但在某些场合下效果不好而以。这样的hashCode方法在逻辑上是没有问题的，但是在实际应用中，特别是在散列中使用时，是不合适的。