14、Ruby 中的哈希表、单例方法与类方法

Ruby 中的哈希表、单例方法与类方法

1. 哈希表的哈希部分原理

在哈希表中，“哪个桶”的问题正是哈希部分发挥作用的地方。具体思路如下：
- 为所有对象定义一个返回哈希值的方法。哈希值是根据对象的值以某种方式生成的一个或多或少随机的数字。
- 当需要在哈希表中存储键值对时，从键中提取哈希值。通常使用取模运算符（hash_code % number_of_buckets）来选择一个桶，并将键值对存储在该桶中。
- 之后，当要检索与某个键关联的值时，再次获取该键的哈希码，并使用它来选择正确的桶进行搜索。

哈希码需要具备以下特性才能使整个过程正常工作：
- 稳定性 ：如果一个键现在生成一个哈希码，而之后生成另一个不同的哈希码，那么我们最终必然会在错误的桶中查找。
- 一致性 ：如果两个键相等（即它们应该从哈希表中返回相同的值），那么当被询问时，它们必须返回相同的哈希码。

2. 构建表现良好的哈希键

在 Ruby 中，Hash 类会调用名为 hash 的方法（这是从 Object 类继承的方法之一）来从其键中获取哈希码。Hash 类使用 eql? 方法来判断两个键是否实际上是同一个键。Object 类中 hash 和 eql? 的默认实现，与 == 和 === 的默认实现一样，是基于对象标识的。默认的 eql? 方法只有在另一个对象与当前对象完全相同时才返回 true，默认的 hash 方法返回对象的 object_id，该值保证是唯一的。

不过，我们可以根据需要重写这些方法，只要遵循哈希基本规则：如果 a.eql?(