java里的哈希值。

本文详细介绍了Java中哈希值与内存地址的不同,强调哈希值是由对象内存地址经过算法处理得出,而非真实的物理内存地址。哈希值主要用于查重和去重,如在Set集合中。举例展示了String和Integer类的hashCode实现,指出可能出现的哈希冲突问题。同时,讨论了如何重写hashCode()函数以确保相同内容的对象返回相同的哈希码,以及重写equals()函数的重要性。

一: 

      看了一些有关java里的哈希值的文章,有的文章把哈希值就直接叫做是内存地址,这显然是不对的,哈希值只是某一些特性像地址,但他和内存地址有着本质性的区别,压根就是两个东西。

        哈希值就是:对象的内存地址经过处理后的结构,由于每个对象的内存地址都不一样,所以哈希码也不一样。更重要的是:这里的内存地址是JVM虚拟机虚拟出来的地址,并不是真实的物理内存地址。哈希值是通过哈希算法散列得来的,而地址值是通过是和物理层面有关,是系统分配的,是不存在相同的,而哈希值是可以通过强制手段设置为相同的(下面我们也会详细介绍怎么弄成相同的),也就是说哈希值是一种逻辑上的确保唯一性,而地址值就是物理上确保唯一性。

     这么说你可能还是不理解,d到底什么是逻辑上的,什么是物理上的?

      那么请看一个例子:我们都知道,c++的地址是真实的物理内存地址,所以相同的输出地址的代码在不同的计算机上输出的值是不一样的,这就是物理上的地址,因为每台电脑的内存使用情况都是千差万别的,所以地址是不一样的也就不奇怪了。

  但是:在java中,一段相同的代码输出的hashCode绝对是一样的。可以亲自尝试一下。

 就比如:System.out.println("hello".hashCode());//哈希码为99162322,我用的IDEA编译器,可能和软件也有点关系。

这就说明一个问题:java里的hashCode只是逻辑上的,是我们jvm虚拟机通过特定的算法计算出来的,所以每台电脑上相同的语句的hashCode都是一样的, 这就是逻辑上的。

 哈希值的一大作用就是:查重和去重。例如我们的Set集合就用到了hashCode来防止对象出现重复。

二:

1.String类的hashCode

//        str1和str3的字符串相同。
        String str1="张三";
        String str2="李四";
        String str3="张三";

        System.out.println(str1.hashCode());//774889
        System.out.println(str2.hashCode());//842061
        System.out.println(str3.hashCode());//774889
        
//可以看出,只要是字符串相同,hashCode也相同

但是情况一定是这样的吗?

   答案是否定的,因为哈希冲突。

  
System.out.println("重地".hashCode());//1179395
       
System.out.println("通话".hashCode());//1179395

可以看出,出现了字符串不同但是哈希值依然相同的情况,这说明比较字符串的内容还是equals更加可靠,只比较hashCode是不太靠谱的。

2.Integer类的hashCode:返回的哈希码就是Integer对象里所包含的那个整数的数值。


        Integer i=1;

        System.out.println(i.hashCode()); // hashCode的值为1,就是原来的数字

三: 如何重写hashCode()函数

先看一个例子,定义一个学生类,包含两个变量(name和age)

        student stu1=new student("张三",18);
        student stu2=new student("张三",18);
        System.out.println(stu1.hashCode());//1329552164
        System.out.println(stu2.hashCode());//363771819

我们发现:内容完全相同的两个对象的hashCode值却不一样,这很好理解,这就是我们学生类中的的hashCode未被重写,导致比较的时候不是按那两个变量的实际内容比较的。

那么如何重写hashCode函数哪?

package collection;

public class student {
String name;
int age;

    public student() {
    }

    public student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }


//重写hashCode函数,系统自动生成的

    @Override
    public int hashCode() {
        int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
        result = 31 * result + age;
        return result;
    }
}

那么再运行一次,会发现两个对象的hashCode又相同了。这就能通过比较自定义对象的hashCode来比较自定义对象是否相同了。

        student stu1=new student("张三",18);
        student stu2=new student("张三",18);
        System.out.println(stu1.hashCode());//24021577
        System.out.println(stu2.hashCode());//24021577

 

补充:equals函数的重写

之前以及说过了,equals也是比较用的。那我们想要用equals来比较自定义对象的话就得重写equals函数。

 @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        student student = (student) o;

        if (age != student.age) return false;
        return name != null ? name.equals(student.name) : student.name == null;
    }

 

 

Java 中,哈希值hashcode)通常是一个整数(int 类型),它代表对象的某种唯一标识。将哈希值进行转换或处理时,可以将其转换为不同的数据格式或进行加密处理。以下是一些常见的转换方法: ### 1. 将 `hashCode` 转换为十六进制字符串 哈希值通常可以转换为十六进制字符串,以便更直观地查看或存储。可以通过 `Integer.toHexString()` 方法实现这一转换: ```java int hash = "example".hashCode(); String hexHash = Integer.toHexString(hash); System.out.println("Hex Hash: " + hexHash); ``` 该方法会将哈希值转换为小写的十六进制字符串,例如:`4045d555`[^1]。 ### 2. 将 `hashCode` 转换为二进制字符串 如果需要更底层的表示方式,可以将哈希值转换为二进制字符串: ```java int hash = "example".hashCode(); String binaryHash = Integer.toBinaryString(hash); System.out.println("Binary Hash: " + binaryHash); ``` 这会输出哈希值的二进制表示形式,例如:`10000000100010111010101010101`。 ### 3. 使用 SHA-256 对字符串进行哈希加密 如果需要更安全的哈希处理方式,可以使用 `MessageDigest` 类来计算 SHA-256 哈希值: ```java import java.security.MessageDigest; import java.security.NoSuchAlgorithmException; public class SHAExample { public static String getSHA256Hash(String input) { try { MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("SHA-256"); byte[] hashBytes = md.digest(input.getBytes()); StringBuilder hexString = new StringBuilder(); for (byte b : hashBytes) { String hex = Integer.toHexString(0xff & b); if (hex.length() == 1) { hexString.append('0'); } hexString.append(hex); } return hexString.toString(); } catch (NoSuchAlgorithmException e) { throw new RuntimeException(e); } } public static void main(String[] args) { String input = "example"; System.out.println("SHA-256 Hash: " + getSHA256Hash(input)); } } ``` 这将输出 SHA-256 哈希值的十六进制表示,例如:`aaf4c61ddcc5e8a2dabede0f3b482cd9aea9434d`[^2]。 ### 4. 将哈希值映射为固定范围的整数 有时需要将哈希值限制在一个特定范围内,例如用于哈希表的索引。可以通过取模运算实现: ```java int hash = "example".hashCode(); int index = Math.abs(hash % 1000); // 将哈希值映射到 0~999 的范围内 System.out.println("Index: " + index); ``` 此方法可以确保哈希值在指定范围内,避免索引越界问题。 ### 5. 使用 `BigInteger` 处理大哈希值 如果需要处理更大的哈希值(例如 SHA-256 输出的 256 位哈希值),可以使用 `BigInteger` 来表示处理大整数: ```java import java.math.BigInteger; import java.security.MessageDigest; import java.security.NoSuchAlgorithmException; public class BigHashExample { public static String getBigHash(String input) { try { MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("SHA-256"); byte[] hashBytes = md.digest(input.getBytes()); BigInteger bigInt = new BigInteger(1, hashBytes); return bigInt.toString(16); } catch (NoSuchAlgorithmException e) { throw new RuntimeException(e); } } public static void main(String[] args) { String input = "example"; System.out.println("BigInteger Hash: " + getBigHash(input)); } } ``` 这将输出一个更长的十六进制字符串,表示完整的 SHA-256 哈希值[^2]。
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