HashCode理解，應用，重寫Hashcode

HashCode 意義：

　總的來說，Java中的集合（Collection）有兩類，一類是List，再有一類是Set。你知道它們的區別嗎？前者集合內的元素是有序的，元素可以重復；后者元素無序，但元素不可重復。那么這里就有一個比較嚴重的問題了：要想保證元素不重復，可兩個元素是否重復應該依據什么來判斷呢？這就是 Object.equals方法了。但是，如果每增加一個元素就檢查一次，那么當元素很多時，后添加到集合中的元素比較的次數就非常多了。也就是說，如果集合中現在已經有1000個元素，那么第1001個元素加入集合時，它就要調用1000次equals方法。這顯然會大大降低效率。

 

於是，Java采用了哈希表的原理。哈希算法也稱為散列算法，是將數據依特定算法直接指定到一個地址上。關於哈希算法，這里就不詳細介紹。可以這樣簡單理解，hashCode方法實際上返回的就是對象存儲位置的映像。

這樣一來，當集合要添加新的元素時，先調用這個元素的hashCode方法，就能定位到它應該放置的存儲位置。如果這個位置上沒有元素，它就可以直接存儲在這個位置上，不用再進行任何比較了；如果這個位置上已經有元素了，就調用它的equals方法與新元素進行比較，相同的話就不存了，不相同就表示發生沖突了，散列表對於沖突有具體的解決辦法，但最終還會將新元素保存在適當的位置。這樣一來，實際調用equals方法的次數就大大降低了，幾乎只需要一兩次。

原則：

在編寫類的時候，如果覆蓋了Object的equals方法，那么必須要覆蓋hashCode方法，並且如果兩個對象用equals方法比較返回true，那么這兩個對象hashCode返回的值也必須是相等的，並且對於同一個對象，equals方法需要比較的屬性值沒有被修改，那么每次調用hashCode返回的值應該是一致的。

重寫：

Google首席Java架構師Joshua Bloch在他的著作《Effective Java》中提出了一種簡單通用的hashCode算法

1. 初始化一個整形變量，為此變量賦予一個非零的常數值，比如int result = 17;

2. 選取equals方法中用於比較的所有域，然后針對每個域的屬性進行計算：

  (1) 如果是boolean值，則計算f ? 1:0

  (2) 如果是byte\char\short\int,則計算(int)f

  (3) 如果是long值，則計算(int)(f ^ (f >>> 32))

  (4) 如果是float值，則計算Float.floatToIntBits(f)

  (5) 如果是double值，則計算Double.doubleToLongBits(f)，然后返回的結果是long,再用規則(3)去處理long,得到int

  (6) 如果是對象應用，如果equals方法中采取遞歸調用的比較方式，那么hashCode中同樣采取遞歸調用hashCode的方式。　　否則需要為這個域計算一個范式，比如當這個域的值為null的時候，那么hashCode 值為0

  (7) 如果是數組，那么需要為每個元素當做單獨的域來處理。如果你使用的是1.5及以上版本的JDK，那么沒必要自己去　　　　重新遍歷一遍數組，java.util.Arrays.hashCode方法包含了8種基本類型數組和引用數組的hashCode計算，算法同上，

　　java.util.Arrays.hashCode(long[])的具體實現:

 

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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(...)只會計算一維數組元素的hashCOde,如果是多維數組，那么需要遞歸進行hashCode的計算，那么就需要使用Arrays.deepHashCode(Object[])方法。

 

3. 最后，要如同上面的代碼，把每個域的散列碼合並到result當中：result = 31 * result + elementHash;

4. 測試，hashCode方法是否符合文章開頭說的基本原則，這些基本原則雖然不能保證性能，但是可以保證不出錯。

 

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;
    }

問題：

hashcode 通過什么散列算法實現的。

怎么解釋以上的hash算法，為什么要*31，為什么要》》》31 等。

部分參考資料：

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