浅谈 Java 中的 hashcode 方法哈希表这个数据结构想必大多数人都不陌生，而且在很多地方都会利用到 hash 表来提高查找效率。在 Java 的 Object 类中有一个方法:1 public native int hashCode();根据这个方法的声明可知，该方法返回一个 int 类型的数值，并且是本地方法，因此在Object 类中并没有给出具体的实现。为何 Object 类需要这样一个方法？它有什么作用呢？今天我们就来具体探讨一下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。下面这段代码是 java.util.HashMap 的中put 方法的具体实现：12345678910public V put(K key, V value) if (key = null)return putForNullKey(value);int hash = hash(key.hashCode();int i = indexFor(hash, table.length);for (Entry e = tablei; e != null; e = e.next) Object k;if (e.hash = hash & (k = e.key) = key | key.equals(k) V oldValue = e.value;111213141516171819e.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。如果对于 hash 表这个数据结构的朋友不清楚，可以参考这几篇博文;http:/www.cnblogs.com/jiewei915/archive/2010/08/09/1796042.htmlhttp:/www.cnblogs.com/dolphin0520/archive/2012/09/28/2700000.htmlhttp:/www.java3z.com/cwbwebhome/article/article8/83560.html?id=4649有些朋友误以为默认情况下，hashCode 返回的就是对象的存储地址，事实上这种看法是不全面的，确实有些 JVM 在实现时是直接返回对象的存储地址，但是大多时候并不是这样，只能说可能存储地址有一定关联。下面是 HotSpot JVM 中生成 hash 散列值的实现：12345678910111213static inline intptr_t get_next_hash(Thread * Self, oop obj) intptr_t value = 0 ;if (hashCode = 0) / This form uses an unguarded global Park-Miller RNG,/ so its possible for two threads to race and generate the same RNG./ On MP system well have lots of RW access to a global, so the/ mechanism induces lots of coherency traffic.value = os:random() ; elseif (hashCode = 1) / This variation has the property of being stable (idempotent)/ between STW operations. This can be useful in some of the 1-01415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445/ synchronization schemes.intptr_t addrBits = intptr_t(obj) 3 ;value = addrBits (addrBits 5) GVars.stwRandom ; elseif (hashCode = 2) value = 1 ; / for sensitivity testing elseif (hashCode = 3) value = +GVars.hcSequence ; elseif (hashCode = 4) value = intptr_t(obj) ; else / Marsaglias xor-shift scheme with thread-specific state/ This is probably the best overall implementation - well/ likely make this the default in future releases.unsigned t = Self-_hashStateX ;t = (t _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;该实现位于 hotspot/src/share/vm/runtime/synchronizer.cpp 文件下。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？下面看一个例子：12345678910111213141516171819202122package com.cxh.test1;import java.util.HashMap;import java.util.HashSet;import java.util.Set;class Peopleprivate 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;Overridepublic boolean equals(Object obj) 232425262728293031323334353637383940/ TODO Auto-generated method stubreturn 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 hashMap = new HashMap();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。