Item 9 Always override hashCode when you override equals HASHMAP扩展-优快云博客

本文深入剖析了HashMap的工作原理，包括其内部实现机制、散列冲突处理方式及存储过程，并通过源码解读了put和get方法的具体操作流程。

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这个item的意思是，如果两个对象在你的equals的方法中「逻辑相等」了，那么就要让hashCode方法处理这两个对象的时候，也返回同样的hash。否则的话会造成一个问题，就是如果用Map,Set存储这种对象，会产生对不上号的情况。

比如，a1.equals(a2) 是 true，然后仅仅把a1放进map里：Map.put(a1,a1);，然后Map.get(a2);，按理说，a1,a2作为key来讲是一致的，那Map.get(a2);也应该拿到a1的key对于的value吧。然后这么做返回的却是NullPointerException。

17.11.20 review 之所以上面那种情况会报空指针异常，是因为在用户角度，会认为equals的两个对象自然是应该对应同一个bucket的同一个slot的，但hashmap存/取的时候，用的是key的hash，而不是key原本的值。

这需要了解Map的存储机制。我去复习了一下当年考研时学的数据结构，当时学到了很多散列算法，比如「拉链法」，就是用单链表存放一个bucket，解决冲突；还有一种是「开放地址法」，就是发生冲突之后往后跳，找下一个可用的坑，填进去。引用百度知道上的一个人的解释，

哈希计算就是努力的把比较大的数据存放到相对较小的空间中。最常见的哈希算法是取模法。下面简单讲讲取模法的计算过程。比如：数组的长度是5。这时有一个数据是6。那么如何把这个 6存放到长度只有5的数组中呢。按照取模法，计算 6％5，结果是1，那么就把6放到数组下标是1的位置。

Map用的就是Hash算法。

HashMap 采用「Hash 算法」来决定每个元素的存储位置。当程序执行 map.put(String,Obect)方法时，系统将调用String的 hashCode() 方法得到其 hashCode 值——每个 Java 对象都有 hashCode() 方法，都可通过该方法获得它的 hashCode 值。

这也就是说，map存储key的时候，保存的实际上是key的hash，而hash的算法就由自定义的那个对象提供，没有的话只能用Object类的默认hashCode方法了。这就是为什么上面Map.get(a2);get不到a1的value，因为a1和a2的hashCode不一样呀，HashMap去key对应的hashCode集合里面去找a2的hashCode当然找不到了。

下面我仔细读了一下put方法，中间我非常的confused，完全被散列搞混了，直到我百度了一下indexFor这函数的作用。

    public V put(K key, V value) {
        if (table == EMPTY_TABLE) {
            inflateTable(threshold);
        }
        if (key == null)
            return putForNullKey(value);
        //把key拿去hash一下，这个方法看成是对象的hashCode()方法就行了
        int hash = sun.misc.Hashing.singleWordWangJenkinsHash(key);

        //indexFor相当于原来的把key的hash拿去mod一下。这也是为什么我们看到书上常用h% length而不是key%length。资料说h%length与h&（length-1得到的值是一致的http://blog.youkuaiyun.com/lyandyhk/article/details/51147012。
        //这个i就是得到的坑位了，table[i]其实应该指向一个bucket
        int i = indexFor(hash, table.length);

        for (HashMapEntry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
        //table 是一个HashMapEntry<K,V>型数组，这个数组的每个元素就是一个bucket，因为HashMapEntry有个next属性，相当于单链表。
            Object k;
            //e.hash == hash的意思是，传进来的key对应的hash在这个坑位已经有了，e.key == key的意思是，不但hash相同，key也相同。因为不同的hash可能对应一个key的，毕竟hashCode()方法是人为定的。
            //如果key/hash都相同，就把value覆盖吧。返回这个value。
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
                V oldValue = e.value;
                e.value = value;
                e.recordAccess(this);
                return oldValue;
            }
        }
        //如果hash相同，key不同（不同key可能对应同一个hash），那就产生了hash冲突。按照一些资料的说法，hashmap采用的是拉链法，也就是在table[i]中存放一个单链表形式的bucket。注意下面买的modCount++，这个我以为是采用了把mod值增加来找新坑位的方法，但是这个mod其实是modify的意思，stackoverflow上说它是**The number of times this list has been structurally modified**，跟散列并无瓜葛。
        modCount++;
        addEntry(hash, key, value, i);
        return null;
    }
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那么既然是单链表，又是怎么准确找到对应的value的？思考一下其实很容易啦，还是按照put的方法，既然只有在key不同，hash相同的情况下才会把hash用拉链法存储，那么分三步：

用hashCode()计算key的hash
用indexFor()计算hash所在的bucket
在这个bucket里遍历所要的key，如果有，返回V

下面我们读一下get方法源码，它主要调用了getEntry：

    /**
     * Returns the entry associated with the specified key in the
     * HashMap.  Returns null if the HashMap contains no mapping
     * for the key.
     */
    final Entry<K,V> getEntry(Object key) {
        if (size == 0) {
            return null;
        }

        int hash = (key == null) ? 0 : sun.misc.Hashing.singleWordWangJenkinsHash(key);
//for语句第一个条件，从hash读取到对应的bucket，在这个bucket里面遍历，bucket的每一个元素都是一个Entry！一个entry就包含了K和V。
        for (HashMapEntry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];
             e != null;
             e = e.next) {
            Object k;
            if (e.hash == hash &&
                ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                return e;
        }
        return null;
    }
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下面是我画的一张图，用来警醒自己，Map的Entry里，value只是一个附属物品，散列解决冲突，保存的是key的hash，而不是value。

最后我分析一下hash的意义。为什么不同的key会对应同一个hash，因为hashCode()是人订的。比如定义Person类，他们的id不同，但name可以相同，那么我们如果用名字来区分人，就可以在hashCode里这样写： return name * 47;，如此一来， map.put(person1.id,person1.name); map.put(person2.id,person2.name); 存储在map中就遇到了key不同，hash相同的问题。所以，看能不能覆盖一个entry，不能看key，而是要看key的hash，当然这在我们常用的String之类的数据类型里是没有这个问题的因为不同的key一定对应不同的hash(是这样吧。。)。到底有什么意义呢，我能想到就是节省存储空间了，单链表比多开辟bucket要节省空间。