hashcode 的作用

原文出處：http://blog.chenlb.com/2009/09/hashcode-effect.html

Java 對象 Hashcode 的作用是什嗎？可以聯想資料結構的雜湊表(散列表)、雜湊函數。Object.hashCode() 就是一個雜湊函數，用來計算散列值以實現雜湊表這種資料結構。

看下雜湊表結構：

雜湊表

在一個數組中儲存物件時，通過 hashCode 得到的雜湊值來計算數組的索引位置（通常是求餘運算），然後根據這個索引位置進行存取。多個對象計算出來的索引位置相同（叫hash衝突）時，用鏈表儲存。衝突怎麼保證取到的就是自己呢？那麼就要用到 Object.equals() 方法。

所以要把Object Storage Service在像 hash table類似的資料結構（比如：HashSet）中，hashCode 與 equals 要成對實現。

Java Object hashCode api

返回該對象的雜湊碼值。支援該方法是為雜湊表提供一些優點，例如，java.util.Hashtable 提供的雜湊表。

hashCode 的常規協定是：

• 在 Java 應用程式執行期間，在同一對象上多次調用 hashCode 方法時，必須一致地返回相同的整數，前提是對象上 equals 比較中所用的資訊沒有被修改。從某一應用程式的一次執行到同一應用程式的另一次執行，該整數無需保持一致。
• 如果根據 equals(Object) 方法，兩個對象是相等的，那麼在兩個對象中的每個對象上調用 hashCode 方法都必鬚生成相同的整數結果。
• 以下情況不 是必需的：如果根據 equals(java.lang.Object) 方法，兩個對象不相等，那麼在兩個對象中的任一對象上調用 hashCode 方法必定會產生不同的整數結果。但是，程式員應該知道，為不相等的對象產生不同整數結果可以提高雜湊表的效能。

實際上，由 Object 類定義的 hashCode 方法確實會針對不同的對象返回不同的整數。（這一般是通過將該對象的內部地址轉換成一個整數來實現的，但是 JavaTM 程式設計語言不需要這種實現技巧。）

上面的協定來看，一個對象的狀態（這些狀態不一定是所有欄位，根據業務來看）沒有改變時，多次調用 hashCode 必定相等。但是不同的對象可以有相等的 hashCode，不過盡量使不同的對象有不相等的 hashCode 可以提高雜湊表的效能。

看下 Java Hashtable 的 get 與 put 實現：

1. public synchronized V get(Object key) {  
2.     Entry tab[] = table;  
3.     int hash = key.hashCode();  
4.     int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;  
5.     for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {  
6.         if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {  
7.         return e.value;  
8.         }  
9.     }  
10.     return null;  
11. }  

先根據 key.hashCode 找數組的索引位置 index，hash & 0x7FFFFFFF 保證是正數。然後順著找 hash 和 equals 相等的。衝突鏈越長效能就越差。

看 put 方法：

1. public synchronized V put(K key, V value) {  
2.     // Make sure the value is not null  
3.     if (value == null) {  
4.         throw new NullPointerException();  
5.     }  
6.   
7.     // Makes sure the key is not already in the hashtable.  
8.     Entry tab[] = table;  
9.     int hash = key.hashCode();  
10.     int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;  
11.     for (Entry<K,V> e = tab[index] ; e != null ; e = e.next) {  
12.         if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {  
13.         V old = e.value;  
14.         e.value = value;  
15.         return old;  
16.         }  
17.     }  
18.   
19.     modCount++;  
20.     if (count >= threshold) {  
21.         // Rehash the table if the threshold is exceeded  
22.         rehash();  
23.   
24.             tab = table;  
25.             index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;  
26.     }  
27.   
28.     // Creates the new entry.  
29.     Entry<K,V> e = tab[index];  
30.     tab[index] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);  
31.     count++;  
32.     return null;  
33. }  

先看是否有相同的，有就替換。然後數組空間不夠，會重換分配空間並資料重新散列儲存。最後在衝突鏈頭上插入。

其它有用串連：通過分析
JDK 原始碼研究 Hash 儲存機制