java中Object的hashcode()

2018-09-05 阅读次数(573)


  • hashcode的作用


java中Object的hashcode()


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。

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?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数组保存HashMap的对象,并且在table数组中存放的Entry对象中保存着存放对象的hash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。

更加通俗一点: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。可以把hashcode简单的理解为对象存储的物理地址。

看一下HashMap的put()方法的源代码便可以很好的理解hashcode的作用了。

 public V put(K key, V value) {
 if (table == EMPTY_TABLE) {
 inflateTable(threshold);
 }
 if (key == null)
 return putForNullKey(value);
 int hash = hash(key);
 int i = indexFor(hash, table.length);
 for (Entry e = table[i]; e != null; e = e.next) {
 Object k;
 if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
 V oldValue = e.value;
 e.value = value;
 e.recordAccess(this);
 return oldValue;
 }
 }
 modCount++;
 addEntry(hash, key, value, i);
 return null;
}

put方法是用来向HashMap中添加新的元素,从put方法的具体实现可知,会先调用hashCode方法得到该元素的hashCode值,然后查看table中是否存在该hashCode值,如果存在则调用equals方法重新确定是否存在该元素,如果存在,则更新value值,否则将新的元素添加到HashMap中。从这里可以看出,hashCode方法的存在是为了减少equals方法的调用次数,从而提高程序效率。

是否可以使用hashcode来判断对象是否相等呢?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。

总结一下:

1、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;

2、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;

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

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

  • equals方法和hashCode方法

在设计一个类的时候,如果要重写equals方法,必须重写hashCode方法。

下面例子说明了hashcode()和equal()方法的作用:

 public class Student {
 private int id;
 private String name;
 public Student(int id, String name) {
 super();
 this.id = id;
 this.name = name;
 }
 public int getId() {
 return id;
 }
 public String getName() {
 return name;
 }
 public void setId(int id) {
 this.id = id;
 }
 public void setName(String name) {
 this.name = name;
 }
 @Override
 public boolean equals(Object obj) {
 Student student = (Student)obj;
 return this.id==student.getId()&&this.name.equals(student.getName());
 }
 
}
public class Test {
 public static void main(String[] args) {
 Student s1 = new Student(18, "Jack");
 
 System.out.println(s1.hashCode());
 Map map = new HashMap(); 
 
 map.put(s1, "1");
 
 System.out.println(map.get(new Student(18, "Jack")));
 }
}

这段代码输出的结果为null,就是因为重写equals方法的同时忘记重写hashCode方法。hashCode方法是将对象的存储地址进行映射。上面的s1和新生成的对象是两个不同的对象,存储地址不一样,所有输出null。

在HashMap的get()方法如下:

 public V get(Object key) {
 if (key == null)
 return getForNullKey();
 Entry entry = getEntry(key);
 return null == entry ? null : entry.getValue();
}
final Entry getEntry(Object key) {
 if (size == 0) {
 return null;
 }
 int hash = (key == null) ? 0 : hash(key);
 for (Entry e = table[indexFor(hash, table.length)];
 e != null;
 e = e.next) {
 Object k;
 if (e.hash == hash &&
 ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
 return e;
 }
 return null;
 }

可以看出在HashMap的get()方法中线比较hashcode值,如果hashcode相等,然后再进行比较equal()方法是否相等。

所以上述例子如果想输出1,必须要重写hashcode和equal方法,并且让equals方法和hashCode方法始终在逻辑上保持一致性。

总结一下:

1、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。

2、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。

3、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。

另外,在设计hashCode方法和equals方法的时候,如果对象中的数据易变,则最好在equals方法和hashCode方法中不要依赖于该字段。如上面例子,学生添加一个年龄字段,如果hashcode依赖于年龄字段,那么每年对象的hashcode值是不一样的,所在HashMap的get方法就会取不到对象。

hashcode是用来区分对象是否相等的第一步,用hashcode可以减少比较时间。不能在对象加入到Hash容器中时修改对象属性,这样会导致内存泄漏(内存中的对象不能被正常清除掉)。Hash值只能针对hash容器来说。存放在Hash容器中的对象要认真设计hashcode()方法,减少hashcode冲突,这样其底层基本上是以数组实现的,否则就会退化为链表实现。


本文由青软培训原创发布,如需转载请注明来源及本文地址。

本文地址: