HashCode理解，应用，重写Hashcode

HashCode 意义：

　总的来说，Java中的集合（Collection）有两类，一类是List，再有一类是Set。你知道它们的区别吗？前者集合内的元素是有序的，元素可以重复；后者元素无序，但元素不可重复。那么这里就有一个比较严重的问题了：要想保证元素不重复，可两个元素是否重复应该依据什么来判断呢？这就是 Object.equals方法了。但是，如果每增加一个元素就检查一次，那么当元素很多时，后添加到集合中的元素比较的次数就非常多了。也就是说，如果集合中现在已经有1000个元素，那么第1001个元素加入集合时，它就要调用1000次equals方法。这显然会大大降低效率。

 

于是，Java采用了哈希表的原理。哈希算法也称为散列算法，是将数据依特定算法直接指定到一个地址上。关于哈希算法，这里就不详细介绍。可以这样简单理解，hashCode方法实际上返回的就是对象存储位置的映像。

这样一来，当集合要添加新的元素时，先调用这个元素的hashCode方法，就能定位到它应该放置的存储位置。如果这个位置上没有元素，它就可以直接存储在这个位置上，不用再进行任何比较了；如果这个位置上已经有元素了，就调用它的equals方法与新元素进行比较，相同的话就不存了，不相同就表示发生冲突了，散列表对于冲突有具体的解决办法，但最终还会将新元素保存在适当的位置。这样一来，实际调用equals方法的次数就大大降低了，几乎只需要一两次。

原则：

在编写类的时候，如果覆盖了Object的equals方法，那么必须要覆盖hashCode方法，并且如果两个对象用equals方法比较返回true，那么这两个对象hashCode返回的值也必须是相等的，并且对于同一个对象，equals方法需要比较的属性值没有被修改，那么每次调用hashCode返回的值应该是一致的。

重写：

Google首席Java架构师Joshua Bloch在他的著作《Effective Java》中提出了一种简单通用的hashCode算法

1. 初始化一个整形变量，为此变量赋予一个非零的常数值，比如int result = 17;

2. 选取equals方法中用于比较的所有域，然后针对每个域的属性进行计算：

  (1) 如果是boolean值，则计算f ? 1:0

  (2) 如果是byte\char\short\int,则计算(int)f

  (3) 如果是long值，则计算(int)(f ^ (f >>> 32))

  (4) 如果是float值，则计算Float.floatToIntBits(f)

  (5) 如果是double值，则计算Double.doubleToLongBits(f)，然后返回的结果是long,再用规则(3)去处理long,得到int

  (6) 如果是对象应用，如果equals方法中采取递归调用的比较方式，那么hashCode中同样采取递归调用hashCode的方式。　　否则需要为这个域计算一个范式，比如当这个域的值为null的时候，那么hashCode 值为0

  (7) 如果是数组，那么需要为每个元素当做单独的域来处理。如果你使用的是1.5及以上版本的JDK，那么没必要自己去　　　　重新遍历一遍数组，java.util.Arrays.hashCode方法包含了8种基本类型数组和引用数组的hashCode计算，算法同上，

　　java.util.Arrays.hashCode(long[])的具体实现:

 

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public static int hashCode(long a[]) {         if (a == null)             return 0;           int result = 1;         for (long element : a) {             int elementHash = (int)(element ^ (element >>> 32));             result = 31 * result + elementHash;         }           return result; }

 

Arrays.hashCode(...)只会计算一维数组元素的hashCOde,如果是多维数组，那么需要递归进行hashCode的计算，那么就需要使用Arrays.deepHashCode(Object[])方法。

 

3. 最后，要如同上面的代码，把每个域的散列码合并到result当中：result = 31 * result + elementHash;

4. 测试，hashCode方法是否符合文章开头说的基本原则，这些基本原则虽然不能保证性能，但是可以保证不出错。

 

例子：

String.hashCode();

public int hashCode() {
        int hash = hashCode;
        if (hash == 0) {
            if (count == 0) {
                return 0;
            }
            final int end = count + offset;
            final char[] chars = value;
            for (int i = offset; i < end; ++i) {
                hash = 31*hash + chars[i];
            }
            hashCode = hash;
        }
        return hash;
    }

问题：

hashcode 通过什么散列算法实现的。

怎么解释以上的hash算法，为什么要*31，为什么要》》》31 等。

部分参考资料：

http://my.oschina.net/chihz/blog/56256