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java hashset hashcode

技术博客 来源： 网络 编辑：小编 发布时间：2025-07-01 08:30:00 浏览量：63



谈Java中的hashcode方法——本地方法

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:

 
  
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。
 
  
1、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，应用场景：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。
 
  
2、面试有问过是否看过 HashMap 中 put 方法的源码！！！
 
  
下面这段代码是java.util.HashMap的中 put 方法源码的具体实现：
 
  
 
  
2.1、put方法总结
 
  
put() 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 table 存在该hashCode值，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。
        •  
      
       
      •  
     
    • 如果 table 中不存在该hashCode值，返回null
      •  
    
     
    •  
  
 
  
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。
 
  
2.2、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.html
 
  
http://www.cnblogs.com/dolphin0520/archive/2012/09/28/2700000.html
 
  
http://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：
 
  
 
  
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。
 
  
2.3、Java语言对设计equal()有五个必须遵循的要求
 
  
     
   
  1. 对称性。若 a.equal(b) 返回”true”, 则 b.equal(a) 也必须返回 “true”. 
    2.  
   
  2. 反射性。a.equal(a) 必须返回”true”. 
    3.  
   
  3. 传递性。若a.equal(b) 返回 “true”, 且 b.equal©返回 “true”, 则c.equal(a)必返回”true”. 
    4.  
   
  4. 一致性。若a.equal(b) 返回”true”, 只要a, b内容不变，不管重复多少次a.equal(b)必须返回”true”. 
    5.  
  
 
  
任何情况下，a.equals(null)，永远返回是“false”；a.equals(和a不同类型的对象)永远返回是“false”.
 
  
3、equals方法和hashCode方法
 
  
3.1、hashCode()的返回值和equals()的关系
 
  
     
   
  • hashcode相等，两个对象不一定相等，需要通过equals方法进一步判断；
    •  
   
  • hashcode不相等，两个对象一定不相等；
    •  
   
  • 如果a.equals(b)返回“true”，那么a和b的hashCode()必须相等。
    •  
   
  • 如果a.equals(b)返回“false”，那么a和b的hashCode()有可能相等，也有可能不等。
    •  
  
 
  
3.2、hashCode()和equals()，要一起重写
 
  
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：
 
  
 
  
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。原因很简单，p1指向的对象和
 
  
System.out.println(hashMap.get(new People(“Jack”, 12)));
 
  
这句中的new People(“Jack”, 12) 生成的是两个对象，它们的存储地址肯定不同。
 
  
下面是HashMap的get方法的具体实现：
 
  
 
  
所以在hashmap进行get操作时，因为得到的hashcdoe值不同（注意，上述代码也许在某些情况下会得到相同的hashcode值，不过这种概率比较小，因为虽然两个对象的存储地址不同也有可能得到相同的hashcode值），所以导致在get方法中for循环不会执行，直接返回null。
 
  
因此如果想上述代码输出结果为“1”，很简单，只需要重写hashCode方法，让equals方法和hashCode方法始终在逻辑上保持一致性。
 
  
 
  
这样一来的话，输出结果就为“1”了。
 
  
下面这段话摘自《Effective Java》一书：
 
  
     
   
  • 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。 
    •  
   
  • 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。 
    •  
   
  • 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。 
    •  
  
 
  
对于第二条和第三条很好理解，但是第一条，很多时候就会忽略。在《Java编程思想》一书中的P495页也有同第一条类似的一段话：
 
  
 
  
个人理解：先保证hashcode方法得到的哈希值相同，再去判断equals方法的返回值为true，通过双重保证可以确定它们是同一对象。
 
  
下面举个例子：
 
  
 
  
这段代码输出的结果为“null”，想必其中的原因大家应该都清楚了。
 
  
因此，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。
 
  
总结：
 
  
     
   
  1. 为什么引进hashcode方法：
     对于集合的操作大家都比较熟了，CRUD，但是基于散列的集合操作，要求上就高了一点，就是我们不允许有重复的对象出现在这些散列集合中。那么我们怎么控制不能有相同的对象出现在这些散列集合中呢，我们可能会首先想到equrals方法，没错，这个方法可以。但是我们操作的数据量大到一定程度，比如说是10万条数据时我们可能会发现要用equrals比较很多次，方能得出我们想要的答案。 
     
    实际上hashmap的具体实现中会有一个专门的table表来保存这个容器中对象的所有的hashcode值，当你用map存数据时，它会首先判断这个hashcode值是否在这个table表上，如果不在，数据直接存进去，如果在，再去比较数据的值是否一样，如果一样就不存了，如果不一样就去存。
     
    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。
     
    2.  
   
  2. 关于对象在重写equrals时要不要重写hashcode？答案是要的，因为hashcode将对象的存储地址进行了映射。如果不写就会报null。 
    3.  
  
 
  

                            


                            

                                
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