JAVA過關(guān)題-hashCode方法的作用扭弧?

哈希表這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)想必大多數(shù)人都不陌生只锭,而且在很多地方都會利用到hash表來提高查找效率谢澈。在Java的Object類中有一個方法:public native int hashCode();根據(jù)這個方法的聲明可知,該方法返回一個int類型的數(shù)值粗俱,并且是本地方法说榆,因此在Object類中并沒有給出具體的實現(xiàn)。

一.hashCode方法的作用

hashCode方法的主要作用是為了配合基于散列的集合一起正常運行寸认,這樣的散列集合包括HashSet娱俺、HashMap以及HashTable。

為什么這么說呢废麻?考慮一種情況,當(dāng)向集合中插入對象時模庐,如何判別在集合中是否已經(jīng)存在該對象了烛愧?(注意:集合中不允許重復(fù)的元素存在)

也許大多數(shù)人都會想到調(diào)用equals方法來逐個進(jìn)行比較,這個方法確實可行掂碱。但是如果集合中已經(jīng)存在一萬條數(shù)據(jù)或者更多的數(shù)據(jù)怜姿,如果采用 equals方法去逐一比較,效率必然是一個問題疼燥。此時hashCode方法的作用就體現(xiàn)出來了沧卢,當(dāng)集合要添加新的對象時,先調(diào)用這個對象的 hashCode方法醉者,得到對應(yīng)的hashcode值但狭,實際上在HashMap的具體實現(xiàn)中會用一個table保存已經(jīng)存進(jìn)去的對象的hashcode 值,如果table中沒有該hashcode值撬即,它就可以直接存進(jìn)去立磁,不用再進(jìn)行任何比較了;如果存在該hashcode值剥槐, 就調(diào)用它的equals方法與新元素進(jìn)行比較唱歧,相同的話就不存了,不相同就散列其它的地址粒竖,所以這里存在一個沖突解決的問題颅崩。這樣一來實際調(diào)用 equals方法的次數(shù)就大大降低了,說通俗一點:Java中的hashCode方法就是根據(jù)一定的規(guī)則將與對象相關(guān)的信息(比如對象的存儲地址蕊苗,對象的 字段等)映射成一個數(shù)值沿后,這個數(shù)值稱作為散列值。下面這段代碼是java.util.HashMap的中put方法的具體實現(xiàn):

復(fù)制代碼
public 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<K,V> 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;
}

復(fù)制代碼

put方法是用來向HashMap中添加新的元素朽砰,從put方法的具體實現(xiàn)可知得运,會先調(diào)用hashCode方法得到該元素的hashCode 值膝蜈,然后查看table中是否存在該hashCode值,如果存在則調(diào)用equals方法重新確定是否存在該元素熔掺,如果存在饱搏,則更新value值,否則將 新的元素添加到HashMap中置逻。從這里可以看出推沸,hashCode方法的存在是為了減少equals方法的調(diào)用次數(shù),從而提高程序效率券坞。

如果對于hash表這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的朋友不清楚鬓催,可以參考http://www.cnblogs.com/lchzls/p/6714079.html

有些朋友誤以為默認(rèn)情況下,hashCode返回的就是對象的存儲地址恨锚,事實上這種看法是不全面的宇驾,確實有些JVM在實現(xiàn)時是直接返回對象的存儲地址,但是大多時候并不是這樣猴伶,只能說可能存儲地址有一定關(guān)聯(lián)课舍。

可以直接根據(jù)hashcode值判斷兩個對象是否相等嗎?肯定是 不可以的他挎,因為不同的對象可能會生成相同的hashcode值筝尾。雖然不能根據(jù)hashcode值判斷兩個對象是否相等,但是可以直接根據(jù)hashcode 值判斷兩個對象不等办桨,如果兩個對象的hashcode值不等筹淫,則必定是兩個不同的對象。如果要判斷兩個對象是否真正相等呢撞,必須通過equals方法损姜。

也就是說對于兩個對象,

1.如果調(diào)用equals方法得到的結(jié)果為true殊霞,則兩個對象的hashcode值必定相等薛匪;

2.如果equals方法得到的結(jié)果為false,則兩個對象的hashcode值不一定不同脓鹃;

3.如果兩個對象的hashcode值不等逸尖,則equals方法得到的結(jié)果必定為false;

4.如果兩個對象的hashcode值相等瘸右,則equals方法得到的結(jié)果未知娇跟。

二.equals方法和hashCode方法

hashCode是用于查找使用的,而equals是用于比較兩個對象的是否相等的

在有些情況下太颤,程序設(shè)計者在設(shè)計一個類的時候為需要重寫equals方法苞俘,比如String類,但是千萬要注意龄章,在重寫equals方法的同時吃谣,必須重寫hashCode方法乞封。為什么這么說呢?

下面看一個例子:

復(fù)制代碼
package com.cxh.test1;

import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

class People{
private 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;
}
     
@Override
public boolean equals(Object obj) {
    // TODO Auto-generated method stub
    return 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<People, Integer> hashMap = new HashMap<People, Integer>();
    hashMap.put(p1, 1);
     
    System.out.println(hashMap.get(new People("Jack", 12)));
}

}

復(fù)制代碼

在這里我只重寫了equals方法岗憋,也就說如果兩個People對象肃晚,如果它的姓名和年齡相等,則認(rèn)為是同一個人仔戈。

這段代碼本來的意愿是想這段代碼輸出結(jié)果為“1”关串,但是事實上它輸出的是“null”。為什么呢监徘?原因就在于重寫equals方法的同時忘記重寫hashCode方法晋修。

雖然通過重寫equals方法使得邏輯上姓名和年齡相同的兩個對象被判定為相等的對象(跟String類類似),但是要知道默認(rèn)情況 下凰盔,hashCode方法是將對象的存儲地址進(jìn)行映射墓卦。那么上述代碼的輸出結(jié)果為“null”就不足為奇了。原因很簡單户敬,p1指向的對象和

System.out.println(hashMap.get(new People("Jack", 12)));這句中的new People("Jack", 12)生成的是兩個對象落剪,它們的存儲地址肯定不同。

下面是HashMap的get方法的具體實現(xiàn):

復(fù)制代碼
public V get(Object key) {
if (key == null)
return getForNullKey();
int hash = hash(key.hashCode());
for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];
e != null;
e = e.next) {
Object k;
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))
return e.value;
}
return null;
}

復(fù)制代碼

所以在hashmap進(jìn)行g(shù)et操作時山叮,因為得到的hashcdoe值不同(注意,上述代碼也許在某些情況下會得到相同的hashcode值添履, 不過這種概率比較小屁倔,因為雖然兩個對象的存儲地址不同也有可能得到相同的hashcode值),所以導(dǎo)致在get方法中for循環(huán)不會執(zhí)行暮胧,直接返回 null锐借。

因此如果想上述代碼輸出結(jié)果為“1”,很簡單往衷,只需要重寫hashCode方法钞翔,讓equals方法和hashCode方法始終在邏輯上保持一致性。

復(fù)制代碼
package com.cxh.test1;

import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

class People{
private 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;
}
 
@Override
public int hashCode() {
    // TODO Auto-generated method stub
    return name.hashCode()*37+age;
}
 
@Override
public boolean equals(Object obj) {
    // TODO Auto-generated method stub
    return 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<People, Integer> hashMap = new HashMap<People, Integer>();
    hashMap.put(p1, 1);
     
    System.out.println(hashMap.get(new People("Jack", 12)));
}

}

復(fù)制代碼

下面這段話摘自Effective Java一書:
?在程序執(zhí)行期間席舍,只要equals方法的比較操作用到的信息沒有被修改布轿,那么對這同一個對象調(diào)用多次,hashCode方法必須始終如一地返回同一個整數(shù)来颤。
?如果兩個對象根據(jù)equals方法比較是相等的汰扭,那么調(diào)用兩個對象的hashCode方法必須返回相同的整數(shù)結(jié)果。
?如果兩個對象根據(jù)equals方法比較是不等的福铅,則hashCode方法不一定得返回不同的整數(shù)萝毛。

下面再舉個例子:

復(fù)制代碼
package com.cxh.test1;

import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

class People{
private 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;
}
 
@Override
public int hashCode() {
    // TODO Auto-generated method stub
    return name.hashCode()*37+age;
}
 
@Override
public boolean equals(Object obj) {
    // TODO Auto-generated method stub
    return 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<People, Integer> hashMap = new HashMap<People, Integer>();
    hashMap.put(p1, 1);
     
    p1.setAge(13);
     
    System.out.println(hashMap.get(p1));
}

}

復(fù)制代碼

這段代碼輸出的結(jié)果為“null”,想必其中的原因大家應(yīng)該都清楚了滑黔。

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
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