細品Java8中hashCode方法的使用
簡介
雜湊函式（英語：Hash function）又稱雜湊演算法、雜湊函式，是一種從任何一種資料中建立小的數字“指紋”的方法。雜湊函式把訊息或資料壓縮成摘要，使得資料量變小，將資料的格式固定下來。
Java語言對hashCode的應用
主要用途
- hashcode是Object中的函式，所有類都擁有的一個函式，主要返回每個物件的hash值，主要用於雜湊表中，如HashMap、HashTable、HashSet。
- 在這裡需要注意的是，他就是為了在一些物件數組裡面儲存的時候可以節省空間。（我在這裡一直有個誤會，就是hashCode 也會應用於物件的比較，主要比較的是物件的是否有被改變過，其實我們在進行比較的時候可以不進進行重寫hashCode，單個的equals就可以保證這個物件是否相等。
- 但是很多面試官都會問到，你重寫了equals 不重寫hashcode 可以嗎？不一定，當你重寫的equals是那種兩個物件所有值都相等的情況下的時候，我們就不需要重寫。因為這樣他就符合我們的正常邏輯，就是equals相等hashcode值一定相等。但是如果你的equals定義是隻要這個物件中某個值相等就代表，這個物件相等，那麼傳統觀念就被打破了。所以你就得按照你的equals來重寫你的hashcode。保持一致。
Java 中hashcode儲存的位置
儲存在物件頭markWord，如下圖（深入理解Java虛擬機器）
我們知道了他是儲存的位置，那他是什麼時候儲存進去的呢? 在Java中所有的物件都是有hashcode嗎？
Java中HashCode的實現：
在Java中Object.class中有hashCode方法，方法是native 方法，實現就是在JVM中實現的，也就是說他是使用C語言實現的。
實現方式：OpenJDK8 預設hashCode的計算方法是通過和當前執行緒有關的一個隨機數+三個確定值，運用Marsaglia's xorshift scheme隨機數演算法得到的一個隨機數。和物件記憶體地址無關。三個確定確定值分別是：
// thread-specific hashCode stream generator state - Marsaglia shift-xor form //隨機數 _hashStateX = os::random() ; //確定值1 _hashStateY = 842502087 ; //確定值2 _hashStateZ = 0x8767 ; // (int)(3579807591LL & 0xffff) //確定值3 _hashStateW = 273326509 ;
可以通過在JVM啟動引數中新增-XX:hashCode=4，改變預設的hashCode計算方式。
為什麼要重寫hashCode
如上文提到，我們不按傳統規則重寫了equals方法，所以為了不違反規則也就得重寫hashCode。
原始碼中hashcode的重寫，如hashMap中
如果m1.entrySet（ ）.equals（m2.entrySet（）），則兩個對映m1和 m2表示相同的對映 。這樣可確保 equals方法可在Map介面的不同實現中正常工作。
static <K,V> boolean equals(Map<K,V> source,Object object) {
if (source == object) {
return true;
} else if (source != null && object instanceof Map) {
final Map<K,V> map = (Map<K,V>) object;
if (source.size() != map.size()) {
return false;
} else {
try {
return source.forAll(map::contains);
} catch (ClassCastException e) {
return false;
}
}
} else {
return false;
}
}
對映的雜湊碼定義為對映的entrySet（）檢視中每個條目的雜湊碼之和 。這確保了m1.equals（m2） 隱含了對任何兩個對映 m1和m2的m1.hashCode（）== m2.hashCode（），這是的總合同要求的 。Object.hashCode()
@Override
public int hashCode() {
return Collections.hashUnordered(this);
}
// hashes the elements regardless of their order
static int hashUnordered(Iterable<?> iterable) {
return hash(iterable,(acc,hash) -> acc + hash);
}
注意點 hashMap重寫hashCode 和 計算hash桶位置的是不同的，這兩個可不敢弄混了，我是弄混了。 下來我們再看看hash桶下表的計算。jdk 1.8中的。
/ ** *計算key.hashCode（）並將（XOR）雜湊的較高位*擴充套件到較低位。
* 因為該表使用2的冪次掩碼，所以*僅在當前掩碼上方的位中發生變化的*雜湊集將**總是發生衝突。 （眾所周知的示例是Float鍵集*在小表中儲存連續的整數。）
*因此，我們*應用了一種變換，向下擴充套件了較高位的影響。在速度，效用和位元擴充套件*質量之間需要權衡。由於許多常見的雜湊集*已經合理地分佈了（因此不能從*擴充套件*中受益），並且由於我們使用樹來處理bin中的大量*衝突集，因此我們僅以*最便宜&的方式對一些移位後的位進行XOR運算，減少系統損失，以及*合併最高位的影響，否則由於表的限制，這些位將永遠不會在索引計算中使用
* /
static final int hash(Object key) {
int h;
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
總結
- hashCode的簡介
- Java 中 Object.hashCode（）的實現
- 為什麼要重寫hashCode()？不打破傳統規則
- HashMap中hashCode方法的重寫。
- HashMap中hash桶的hash計算。
參考
https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/Map.html#hashCode()
https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/Map.html#equals(java.lang.Object)
https://juejin.cn/post/6844903487432556551
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