Hashcode方法详解.docx
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Hashcode方法详解.docx
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Hashcode方法详解
HashCode方法
1.把某个非零常数值,比如说17,保存在一个叫result的int类型的变量中。
2.对于对象中每一个关键域f(指equals方法中考虑的每一个域),完成以下步骤:
a)为该域计算int类型的散列码c:
i.如果该域是boolean类型,则计算(f?
0:
1)
ii.如果该域是byte、char、short或者int类型,则计算(int)f。
iii.如果该域是long类型,则计算(int)(f^(f>>>32))
iv.如果该域是float类型,则计算Float.floatToBits(f)。
v.如果该域是double类型,则计算Double.doubleToLongBits(f)得到一个long类型的值,然后按照步骤2.a.iii,对该long型值计算散列值。
vi.如果该域是一个对象引用,并且该类的equals方法通过递归调用equals的方式来比较这个域,则同样对这个域递归调用hashCode。
如果要求一个更为复杂的比较,则为这个域计算一个“规范表示(canonicalrepresentation)”,然后针对这个范式表示调用hashCode。
如果这个域的值为null,则返回0(或者其他某个常数,但习惯上使用0)。
vii.如果该域是一个数组,则把每一个元素当做单独的域来处理。
也就是说,递归地应用上述规则,对每个重要的元素计算一个散列码,然后根据步骤2.b中的做法把这些散列值组合起来。
b)按照下面的公式,把步骤a中计算得到的散列码c组合到result中:
3.返回result。
深刻理解hashcode()方法
1.首先equals()和hashcode()这两个方法都是从object类中继承过来的。
equals()方法在object类中定义如下:
publicbooleanequals(Objectobj){
return(this==obj);
}
很明显是对两个对象的地址值进行的比较(即比较引用是否相同)。
但是我们必需清楚,当String、Math、还有Integer、Double。
。
。
。
等这些封装类在使用equals()方法时,已经覆盖了object类的equals()方法。
比如在String类中如下:
publicbooleanequals(ObjectanObject){
if(this==anObject){
returntrue;
}
if(anObjectinstanceofString){
StringanotherString=(String)anObject;
intn=count;
if(n==anotherString.count){
charv1[]=value;
charv2[]=anotherString.value;
inti=offset;
intj=anotherString.offset;
while(n--!
=0){
if(v1[i++]!
=v2[j++])
returnfalse;
}
returntrue;
}
}
returnfalse;
}
很明显,这是进行的内容比较,而已经不再是地址的比较。
依次类推Double、Integer、Math。
。
。
。
等等这些类都是重写了equals()方法的,从而进行的是内容的比较。
当然了基本类型是进行值的比较,这个没有什么好说的。
我们还应该注意,Java语言对equals()的要求如下,这些要求是必须遵循的:
•对称性:
如果x.equals(y)返回是“true”,那么y.equals(x)也应该返回是“true”。
•反射性:
x.equals(x)必须返回是“true”。
•类推性:
如果x.equals(y)返回是“true”,而且y.equals(z)返回是“true”,那么z.equals(x)也应该返回是“true”。
•还有一致性:
如果x.equals(y)返回是“true”,只要x和y内容一直不变,不管你重复x.equals(y)多少次,返回都是“true”。
•任何情况下,x.equals(null),永远返回是“false”;x.equals(和x不同类型的对象)永远返回是“false”。
以上这五点是重写equals()方法时,必须遵守的准则,如果违反会出现意想不到的结果,请大家一定要遵守。
2.其次是hashcode()方法,在object类中定义如下:
publicnativeinthashCode();
说明是一个本地方法,它的实现是根据本地机器相关的。
当然我们可以在自己写的类中覆盖hashcode()方法,比如String、Integer、Double。
。
。
。
等等这些类都是覆盖了hashcode()方法的。
例如在String类中定义的hashcode()方法如下:
publicinthashCode(){
inth=hash;
if(h==0){
intoff=offset;
charval[]=value;
intlen=count;
for(inti=0;i h=31*h+val[off++]; } hash=h; } returnh; } 解释一下这个程序(String的API中写到): s[0]*31^(n-1)+s[1]*31^(n-2)+...+s[n-1] 使用int算法,这里s[i]是字符串的第i个字符,n是字符串的长度,^表示求幂。 (空字符串的哈希码为0。 ) 首先,想要明白hashCode的作用,你必须要先知道Java中的集合。 总的来说,Java中的集合(Collection)有两类,一类是List,再有一类是Set。 你知道它们的区别吗? 前者集合内的元素是有序的,元素可以重复;后者元素无序,但元素不可重复。 那么这里就有一个比较严重的问题了: 要想保证元素不重复,可两个元素是否重复应该依据什么来判断呢? 这就是Object.equals方法了。 但是,如果每增加一个元素就检查一次,那么当元素很多时,后添加到集合中的元素比较的次数就非常多了。 也就是说,如果集合中现在已经有1000个元素,那么第1001个元素加入集合时,它就要调用1000次equals方法。 这显然会大大降低效率。 于是,Java采用了哈希表的原理。 哈希(Hash)实际上是个人名,由于他提出一哈希算法的概念,所以就以他的名字命名了。 哈希算法也称为散列算法,是将数据依特定算法直接指定到一个地址上。 如果详细讲解哈希算法,那需要更多的文章篇幅,我在这里就不介绍了。 初学者可以这样理解,hashCode方法实际上返回的就是对象存储的物理地址(实际可能并不是)。 这样一来,当集合要添加新的元素时,先调用这个元素的hashCode方法,就一下子能定位到它应该放置的物理位置上。 如果这个位置上没有元素,它就可以直接存储在这个位置上,不用再进行任何比较了;如果这个位置上已经有元素了, 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,几乎只需要一两次。 所以,Java对于eqauls方法和hashCode方法是这样规定的: 1、如果两个对象相同,那么它们的hashCode值一定要相同;2、如果两个对象的hashCode相同,它们并不一定相同 上面说的对象相同指的是用eqauls方法比较。 你当然可以不按要求去做了,但你会发现,相同的对象可以出现在Set集合中。 同时,增加新元素的效率会大大下降。 3.这里我们首先要明白一个问题: equals()相等的两个对象,hashcode()一定相等; equals()不相等的两个对象,却并不能证明他们的hashcode()不相等。 换句话说,equals()方法不相等的两个对象,hashcode()有可能相等。 (我的理解是由于哈希码在生成的时候产生冲突造成的)。 反过来: hashcode()不等,一定能推出equals()也不等;hashcode()相等,equals()可能相等,也可能不等。 解释下第3点的使用范围,我的理解是在object、String等类中都能使用。 在object类中,hashcode()方法是本地方法,返回的是对象的地址值,而object类中的equals()方法比较的也是两个对象的地址值,如果equals()相等,说明两个对象地址值也相等,当然hashcode()也就相等了;在String类中,equals()返回的是两个对象内容的比较,当两个对象内容相等时, Hashcode()方法根据String类的重写(第2点里面已经分析了)代码的分析,也可知道hashcode()返回结果也会相等。 以此类推,可以知道Integer、Double等封装类中经过重写的equals()和hashcode()方法也同样适合于这个原则。 当然没有经过重写的类,在继承了object类的equals()和hashcode()方法后,也会遵守这个原则。 4.谈到hashcode()和equals()就不能不说到hashset,hashmap,hashtable中的使用,具体是怎样呢,请看如下分析: Hashset是继承Set接口,Set接口又实现Collection接口,这是层次关系。 那么hashset是根据什么原理来存取对象的呢? 在hashset中不允许出现重复对象,元素的位置也是不确定的。 在hashset中又是怎样判定元素是否重复的呢? 这就是问题的关键所在,经过一下午的查询求证终于获得了一点启示,和大家分享一下,在java的集合中,判断两个对象是否相等的规则是: 1),判断两个对象的hashCode是否相等 如果不相等,认为两个对象也不相等,完毕 如果相等,转入2) (这一点只是为了提高存储效率而要求的,其实理论上没有也可以,但如果没有,实际使用时效率会大大降低,所以我们这里将其做为必需的。 后面会重点讲到这个问题。 ) 2),判断两个对象用equals运算是否相等 如果不相等,认为两个对象也不相等 如果相等,认为两个对象相等(equals()是判断两个对象是否相等的关键) 为什么是两条准则,难道用第一条不行吗? 不行,因为前面已经说了,hashcode()相等时,equals()方法也可能不等,所以必须用第2条准则进行限制,才能保证加入的为非重复元素。 比如下面的代码: publicstaticvoidmain(Stringargs[]){ Strings1=newString("zhaoxudong"); Strings2=newString("zhaoxudong"); System.out.println(s1==s2);//false System.out.println(s1.equals(s2));//true System.out.println(s1.hashCode());//s1.hashcode()等于s2.hashcode() System.out.println(s2.hashCode()); Sethashset=newHashSet(); hashset.add(s1); hashset.add(s2); /*实质上在添加s1,s2时,运用上面说到的两点准则,可以知道hashset认为s1和s2是相等的,是在添加重复元素,所以让s2覆盖了s1;*/ Iteratorit=hashset.iterator(); while(it.hasNext()) { System.out.println(it.next()); } 最后在while循环的时候只打印出了一个”zhaoxudong”。 输出结果为: false true -967303459 -967303459 这是因为String类已经重写了equals()方法和hashcode()方法,所以在根据上面的第1.2条原则判定时,hashset认为它们是相等的对象,进行了重复添加。 但是看下面的程序: importjava.util.*; publicclassHashSetTest { publicstaticvoidmain(String[]args) { HashSeths=newHashSet(); hs.add(newStudent(1,"zhangsan")); hs.add(newStudent(2,"lisi")); hs.add(newStudent(3,"wangwu")); hs.add(newStudent(1,"zhangsan")); Iteratorit=hs.iterator(); while(it.hasNext()) { System.out.println(it.next()); } } } classStudent { intnum; Stringname; Student(intnum,Stringname) { this.num=num; this.name=name; } publicStringtoString() { returnnum+": "+name; } } 输出结果为: 1: zhangsan 1: zhangsan 3: wangwu 2: lisi 问题出现了,为什么hashset添加了相等的元素呢,这是不是和hashset的原则违背了呢? 回答是: 没有 因为在根据hashcode()对两次建立的newStudent(1,"zhangsan")对象进行比较时,生成的是不同的哈希码值,所以hashset把他当作不同的对象对待了,当然此时的equals()方法返回的值也不等(这个不用解释了吧)。 那么为什么会生成不同的哈希码值呢? 上面我们在比较s1和s2的时候不是生成了同样的哈希码吗? 原因就在于我们自己写的Student类并没有重新自己的hashcode()和equals()方法,所以在比较时,是继承的object类中的hashcode()方法,呵呵,各位还记得object类中的hashcode()方法比较的是什么吧! ! 它是一个本地方法,比较的是对象的地址(引用地址),使用new方法创建对象,两次生成的当然是不同的对象了(这个大家都能理解吧。 。 。 ),造成的结果就是两个对象的hashcode()返回的值不一样。 所以根据第一个准则,hashset会把它们当作不同的对象对待,自然也用不着第二个准则进行判定了。 那么怎么解决这个问题呢? ? 答案是: 在Student类中重新hashcode()和equals()方法。 例如: classStudent { intnum; Stringname; Student(intnum,Stringname) { this.num=num; this.name=name; } publicinthashCode() { returnnum*name.hashCode(); } publicbooleanequals(Objecto) { Students=(Student)o; returnnum==s.num&&name.equals(s.name); } publicStringtoString() { returnnum+": "+name; } } 根据重写的方法,即便两次调用了newStudent(1,"zhangsan"),我们在获得对象的哈希码时,根据重写的方法hashcode(),获得的哈希码肯定是一样的(这一点应该没有疑问吧)。 当然根据equals()方法我们也可判断是相同的。 所以在向hashset集合中添加时把它们当作重复元素看待了。 所以运行修改后的程序时,我们会发现运行结果是: 1: zhangsan 3: wangwu 2: lisi 可以看到重复元素的问题已经消除。 关于在hibernate的pojo类中,重新equals()和hashcode()的问题: 1),重点是equals,重写hashCode只是技术要求(为了提高效率) 2),为什么要重写equals呢,因为在java的集合框架中,是通过equals来判断两个对象是否相等的 3),在hibernate中,经常使用set集合来保存相关对象,而set集合是不允许重复的。 我们再来谈谈前面提到在向hashset集合中添加元素时,怎样判断对象是否相同的准则,前面说了两条,其实只要重写equals()这一条也可以。 但当hashset中元素比较多时,或者是重写的equals()方法比较复杂时,我们只用equals()方法进行比较判断,效率也会非常低,所以引入了hashcode()这个方法,只是为了提高效率,但是我觉得这是非常有必要的(所以我们在前面以两条准则来进行hashset的元素是否重复的判断)。 比如可以这样写: publicinthashCode(){ return1;}//等价于hashcode无效 这样做的效果就是在比较哈希码的时候不能进行判断,因为每个对象返回的哈希码都是1,每次都必须要经过比较equals()方法后才能进行判断是否重复,这当然会引起效率的大大降低。 Hashcode()用法 1.hashcode是用来查找的,如果你学过数据结构就应该知道,在查找和排序这一章有 例如内存中有这样的位置 01234567 而我有个类,这个类有个字段叫ID,我要把这个类存放在以上8个位置之一,如果不用hashcode而任意存放,那么当查找时就需要到这八个位置里挨个去找,或者用二分法一类的算法。 但如果用hashcode那就会使效率提高很多。 我们这个类中有个字段叫ID,那么我们就定义我们的hashcode为ID%8,然后把我们的类存放在取得得余数那个位置。 比如我们的ID为9,9除8的余数为1,那么我们就把该类存在1这个位置,如果ID是13,求得的余数是5,那么我们就把该类放在5这个位置。 这样,以后在查找该类时就可以通过ID除8求余数直接找到存放的位置了。 2.但是如果两个类有相同的hashcode怎么办那(我们假设上面的类的ID不是唯一的),例如9除以8和17除以8的余数都是1,那么这是不是合法的,回答是: 可以这样。 那么如何判断呢? 在这个时候就需要定义equals了。 也就是说,我们先通过hashcode来判断两个类是否存放某个桶里,但这个桶里可能有很多类,那么我们就需要再通过equals来在这个桶里找到我们要的类。 那么。 重写了equals(),为什么还要重写hashCode()呢? 想想,你要在一个桶里找东西,你必须先要找到这个桶啊,你不通过重写hashcode()来找到桶,光重写equals()有什么用啊 3。 你要对A类排序,有两种方法,一种就是让A类实现comparabole结构并实现compareTo()方法,那么可以通过Collections.sort(Listlist)对其进行排序 另一种方法: 自己定义一个类B实现Comparator类并实现compare方法, 然后通过Collections.sort(Listlist,Bb)进行排序 hashCode()是用来产生哈希玛的,而哈希玛是用来在散列存储结构中确定对象的存储地址的,(这一段在Java编程思想中讲的很清楚的)象util包中的带hash的集合类都是用这种存储结构: HashMap,HashSet,他们在将对象存储时(严格说是对象引用),需要确定他们的地址吧,而HashCode()就是这个用途的,一般都需要重新定义它的,因为默认情况下,由Object类定义的hashCode方法会针对不同的对象返回不同的整数,这一般是通过将该对象的内部地址转换成一个整数来实现的,现在举个例子来说,就拿HashSet来说,在将对象存入其中时,通过被存入对象的hashCode()来确定对象在HashSet中的存储地址,通过equals()来确定存入的对象是否重复,hashCode(),equals()都需要自己重新定义,因为hashCode()默认前面已经说啦,而equals()默认是比较的对象引用,你现在想一下,如果你不定义equals()的话,那么同一个类产生的两个内容完全相同的对象都可以存入Set,因为他们是通过equals()来确定的,这样就使得HashSet失去了他的意义,看一下下面这个: publicclassTest{ publicstaticvoidmain(String[]args){ HashSetset=newHashSet(); for(inti=0;i<=3;i++){ set.add(newDe
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