java中的hashCode()方法

电话面试问到了HashMap里的类要实现什么方法，只知道是按哈希值查找所以查找效率很快，其它的一问三不知，现在来研究研究。

什么是哈希值？百度了一下：哈希算法将任意长度的二进制值映射为固定长度的较小二进制值，这个小的二进制值称为哈希值。哈希值是一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式。。。 还是看不出和java类有什么关系。。。以前学数据结构时哈希表(也叫做散列表)这章还是很重要的，关键是那个哈希映射的哈希函数，也就是哈希算法，根据key 映射到 hash值。这个哈希函数对应到java就是 Object类中的hashCode方法：

根据这个方法的声明可知，该方法返回一个int类型的数值，并且是本地方法，因此在Object类中并没有给出具体的实现。（也就是从key 到hashcode的映射是类自己的方法实现的。。。。。 我还以为和HashMap有关。。。晕死。。。）。关于那个关键字 native ：native关键字说明其修饰的方法是一个原生态方法，方法对应的实现不是在当前文件，而是在用其他语言（如C和C++）实现的文件中。Java语言本身不能对操作系统底层进行访问和操作，但是可以通过JNI接口调用其他语言来实现对底层的访问。说道这里又引出了一个新的知识点：JNI

回归正题研究hashCode()方法，现在我的疑问有两个：一是他在java的集合框架中有什么具体作用？而是 key由hashCode()方法得到哈希值，那么这个key又是什么呢?首先是第一个问题(下面这部分参考了这篇博文：http://www.cnblogs.com/szlbm/p/5806226.html)：

我们知道对于java的一些集合，比如set集合，里面的元素是不允许重复的。那么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保存已经存进去的对象的hashcode 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，说通俗一点：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。下面这段代码是java.util.HashMap的中put方法的具体实现：

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;
    }

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。

了解了hashcode在集合框架中的作用后，剩下的疑问，也就是最大的疑问便是：从key 经过hashcode()方法到 hashcode 中这个可以是什么呢？默认是以什么为基准生成哈希值的呢？这个哈希值和对象的地址有没有什么关系呢？

有些朋友误以为(比如我)默认情况下，hashCode返回的就是对象的存储地址，事实上这种看法是不全面的，确实有些JVM在实现时是直接返回对象的存储地址，但是大多时候并不是这样，只能说可能存储地址有一定关联。下面是HotSpot JVM中生成hash散列值的实现：

static inline intptr_t get_next_hash(Thread * Self, oop obj) {
  intptr_t value = 0 ;
  if (hashCode == 0) {
     // This form uses an unguarded global Park-Miller RNG,
     // so it‘s possible for two threads to race and generate the same RNG.
     // On MP system we‘ll have lots of RW access to a global, so the
     // mechanism induces lots of coherency traffic.
     value = os::random() ;
  } else
  if (hashCode == 1) {
     // This variation has the property of being stable (idempotent)
     // between STW operations.  This can be useful in some of the 1-0
     // synchronization schemes.
     intptr_t addrBits = intptr_t(obj) >> 3 ;
     value = addrBits ^ (addrBits >> 5) ^ GVars.stwRandom ;
  } else
  if (hashCode == 2) {
     value = 1 ;            // for sensitivity testing
  } else
  if (hashCode == 3) {
     value = ++GVars.hcSequence ;
  } else
  if (hashCode == 4) {
     value = intptr_t(obj) ;
  } else {
     // Marsaglia‘s xor-shift scheme with thread-specific state
     // This is probably the best overall implementation -- we‘ll
     // likely make this the default in future releases.
     unsigned t = Self->_hashStateX ;
     t ^= (t << 11) ;
     Self->_hashStateX = Self->_hashStateY ;
     Self->_hashStateY = Self->_hashStateZ ;
     Self->_hashStateZ = Self->_hashStateW ;
     unsigned v = Self->_hashStateW ;
     v = (v ^ (v >> 19)) ^ (t ^ (t >> 8)) ;
     Self->_hashStateW = v ;
     value = v ;
  }

  value &= markOopDesc::hash_mask;
  if (value == 0) value = 0xBAD ;
  assert (value != markOopDesc::no_hash, "invariant") ;
  TEVENT (hashCode: GENERATE) ;
  return value;
}

因此可以直接根据hashcode值判断两个对象是否相等吗？肯定是不可以的，因为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。

　　也就是说对于两个对象，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；

　　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；

　　如果两个对象的hashcode值不等，则equals方法得到的结果必定为false；

　　如果两个对象的hashcode值相等，则equals方法得到的结果未知

说到这里要注意一点的就是：有些情况下，程序设计者在设计一个类的时候为需要重写equals方法，比如String类，但是千万要注意，在重写equals方法的同时，必须重写hashCode方法。这里就涉及到hashCode()方法是默认以什么来映射。对于基本数据类型，如String，double等，默认以它的 value值作为参数然后进行运算得出hashcode。对于对象，hashCode 默认返回对象在JVM中的存储地址(不是实际的内存物理地址)，也就是说如果对象不重写该方法，则返回相应对象的32为JVM内存地址。查了下jdk文档，发现不同的类实现hashCode的方法不同。对于我们自己定义的类，如果我们重写equals方法为：只要里面的字段相等便判定这两个对象相等。 那么在集合存取的时候，因为会首先判断他们的hashcode是否相等，相等的情况下才会用equals方法判断，所以如果我们不重写hashCode方法的话，即使两个对象字段值一致但是由于地址不同hascode便不同，这样集合就不会断定他们是相同的。所以要重写hashCode方法，让equals方法和hashCode方法始终在逻辑上保持一致性。

这里顺便贴一下http://www.cnblogs.com/xudong-bupt/p/3960177.html 这篇博客的一些总结: