java中的hashcode
- hashcode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。
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？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数组保存HashMap的对象，并且在table数组中存放的Entry对象中保存着存放对象的hash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。
更加通俗一点：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。可以把hashcode简单的理解为对象存储的物理地址。
看一下HashMap的put()方法的源代码便可以很好的理解hashcode的作用了。
1 public V put(K key, V value) {
2 if (table == EMPTY_TABLE) {
3 inflateTable(threshold);
4 }
5 if (key == null)
6 return putForNullKey(value);
7 int hash = hash(key);
8 int i = indexFor(hash, table.length);
9 for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
10 Object k;
11 if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
12 V oldValue = e.value;
13 e.value = value;
14 e.recordAccess(this);
15 return oldValue;
16 }
17 }
18
19 modCount++;
20 addEntry(hash, key, value, i);
21 return null;
22 }
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。
是否可以使用hashcode来判断对象是否相等呢？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。
总结一下：
1、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；
2、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；
3、如果两个对象的hashcode值不等，则equals方法得到的结果必定为false；
4、如果两个对象的hashcode值相等，则equals方法得到的结果未知。
- equals方法和hashCode方法
在设计一个类的时候，如果要重写equals方法，必须重写hashCode方法。
下面例子说明了hashcode()和equal()方法的作用：
1 public class Student {
2 private int id;
3 private String name;
4 public Student(int id, String name) {
5 super();
6 this.id = id;
7 this.name = name;
8 }
9 public int getId() {
10 return id;
11 }
12 public String getName() {
13 return name;
14 }
15 public void setId(int id) {
16 this.id = id;
17 }
18 public void setName(String name) {
19 this.name = name;
20 }
21 @Override
22 public boolean equals(Object obj) {
23 Student student = (Student)obj;
24 return this.id==student.getId()&&this.name.equals(student.getName());
25 }
26
27 }
1 public class Test {
2 public static void main(String[] args) {
3 Student s1 = new Student(18, "Jack");
4
5 System.out.println(s1.hashCode());
6 Map<Student, String> map = new HashMap<Student,String>();
7
8 map.put(s1, "1");
9
10 System.out.println(map.get(new Student(18, "Jack")));
11 }
12 }
这段代码输出的结果为null，就是因为重写equals方法的同时忘记重写hashCode方法。hashCode方法是将对象的存储地址进行映射。上面的s1和新生成的对象是两个不同的对象，存储地址不一样，所有输出null。
在HashMap的get()方法如下：
1 public V get(Object key) {
2 if (key == null)
3 return getForNullKey();
4 Entry<K,V> entry = getEntry(key);
5
6 return null == entry ? null : entry.getValue();
7 }
8 final Entry<K,V> getEntry(Object key) {
9 if (size == 0) {
10 return null;
11 }
12
13 int hash = (key == null) ? 0 : hash(key);
14 for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];
15 e != null;
16 e = e.next) {
17 Object k;
18 if (e.hash == hash &&
19 ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
20 return e;
21 }
22 return null;
23 }
可以看出在HashMap的get（）方法中线比较hashcode值，如果hashcode相等，然后再进行比较equal()方法是否相等。
所以上述例子如果想输出1，必须要重写hashcode和equal方法，并且让equals方法和hashCode方法始终在逻辑上保持一致性。
总结一下：
1、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。
2、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。
3、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。
另外，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。如上面例子，学生添加一个年龄字段，如果hashcode依赖于年龄字段，那么每年对象的hashcode值是不一样的，所在HashMap的get方法就会取不到对象。
hashcode是用来区分对象是否相等的第一步，用hashcode可以减少比较时间。不能在对象加入到Hash容器中时修改对象属性，这样会导致内存泄漏（内存中的对象不能被正常清除掉）。Hash值只能针对hash容器来说。存放在Hash容器中的对象要认真设计hashcode()方法，减少hashcode冲突，这样其底层基本上是以数组实现的，否则就会退化为链表实现。
