Java中hashCode()方法以及HashMap()中hash()方法

Java的Object類中有一個hashCode()方法:

public final native Class<?> getClass();  
public native int hashCode();  
public boolean equals(Object obj) {  
  return (this == obj);  
}   
public String toString() {  
 return getClass().getName() + "@" +  Integer.toHexString(hashCode());  
} 

hashCode()是一個native方法，意味着方法的實現和硬件平台有關，默認實現和虛擬機有關，對 於有些JVM，hashCode()返回的就是對象的地址，大多時候JVM根據一定的規則將與對象相關的信息（比如對象的存儲地址，對象的字段等）映射成一個數值，並返回。

例如：HotSpot JVM中生成hash實現：hotspot/src/share/vm/runtime/synchronizer.cpp

 

在Java中，hashCode()方法的主要作用是為了配合基於散列的集合（HashSet、HashMap）一起正常運行。當向集合中插入對象時，調用equals()逐個進行比較，這個方法可行卻效率低下。因此，先比較hashCode再調用equals()會快很多。下面這段代碼是java.util.HashMap的中put方法的具體實現：

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;
    }

 indexFor()源碼如下：

static int indexFor(int h, int length) {  
    return h & (length-1);  
} 

因為hashMap要求Entry數組長度必須為2的冪（hashMap默認值為16，hashTable沒有這個要求，默認值為11），所以上述代碼就是取h的低4位作為Entry數組的下標。由於覆蓋equals()需要覆蓋hashCode()，所以hashCode()有時並不十分完美，比如只和高位有關等等，因此需要再次hash()一下。

hash()方法在JDK1.7中如下：

static int hash(int h) {
    // This function ensures that hashCodes that differ only by
    // constant multiples at each bit position have a bounded
    // number of collisions (approximately 8 at default load factor).
    h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
    return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
}

這樣設計保證了對象的hashCode的32位值只要有一位發生改變，整個hash()返回值就會改變，高位的變化會反應到低位里。

具體分析參考：http://www.iteye.com/topic/709945

https://www.zhihu.com/question/20733617

hash()方法在JDK1.8中如下：

static final int hash(Object key) {
int h;
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

 這樣設計保證了對象的hashCode的高16位的變化能反應到低16位中，相比較而言減少了過多的位運算，是一種折中的設計。