JDK1.8源码-java.lang.object

1.hashcode()方法
在hashmap中如果用自己自定义的对象作为Key,必须重写hashcode()方法，equals()方法
hashCode 在 Object 类中定义如下：

public native int hashCode();

这也是一个用 native 声明的本地方法，作用是返回对象的散列码，是 int 类型的数值。

那么这个方法存在的意义是什么呢?

我们知道在Java 中有几种集合类，比如 List,Set，还有 Map，List集合一般是存放的元素是有序可重复的，Set 存放的元素则是无序不可重复的，而 Map 集合存放的是键值对。
　　前面我们说过判断一个元素是否相等可以通过 equals 方法，没增加一个元素，那么我们就通过 equals 方法判断集合中的每一个元素是否重复，但是如果集合中有10000个元素了，但我们新加入一个元素时，那就需要进行10000次equals方法的调用，这显然效率很低。
　　于是，Java 的集合设计者就采用了 哈希表 来实现。哈希算法也称为散列算法，是将数据依特定算法产生的结果直接指定到一个地址上。这个结果就是由 hashCode 方法产生。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。

①、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；

②、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；

③、不相同的话，也就是发生了Hash key相同导致冲突的情况，那么就在这个Hash key的地方产生一个链表，将所有产生相同HashCode的对象放到这个单链表上去，串在一起（很少出现）。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。

这里有 A,B,C,D四个对象，分别通过 hashCode 方法产生了三个值，注意 A 和 B 对象调用 hashCode 产生的值是相同的，即 A.hashCode() = B.hashCode() = 0x001,发生了哈希冲突，这时候由于最先是插入了 A，在插入的B的时候，我们发现 B 是要插入到 A 所在的位置，而 A 已经插入了，这时候就通过调用 equals 方法判断 A 和 B 是否相同，如果相同就不插入 B，如果不同则将 B 插入到 A 后面的位置。所以对于 equals 方法和 hashCode 方法有如下要求：

一、hashCode 要求
①、在程序运行时期间，只要对象的（字段的）变化不会影响equals方法的决策结果，那么，在这个期间，无论调用多少次hashCode，都必须返回同一个散列码。
　　
②、通过equals调用返回true 的2个对象的hashCode一定一样。

③、通过equasl返回false 的2个对象的散列码不需要不同，也就是他们的hashCode方法的返回值允许出现相同的情况。

因此我们可以得到如下推论：

两个对象相等，其 hashCode 一定相同;

两个对象不相等，其 hashCode 有可能相同;

hashCode 相同的两个对象，不一定相等;

hashCode 不相同的两个对象，一定不相等;

这四个推论通过上图可以更好的理解。

可能会有人疑问，对于不能重复的集合，为什么不直接通过 hashCode 对于每个元素都产生唯一的值，如果重复就是相同的值，这样不就不需要调用 equals 方法来判断是否相同了吗？
　　实际上对于元素不是很多的情况下，直接通过 hashCode 产生唯一的索引值，通过这个索引值能直接找到元素，而且还能判断是否相同。比如数据库存储的数据，ID 是有序排列的，我们能通过 ID 直接找到某个元素，如果新插入的元素 ID 已经有了，那就表示是重复数据，这是很完美的办法。但现实是存储的元素很难有这样的 ID 关键字，也就很难这种实现 hashCode 的唯一算法，再者就算能实现，但是产生的 hashCode 码是非常大的，这会大的超过 Java 所能表示的范围，很占内存空间，所以也是不予考虑的。

二、hashCode 编写指导：
①、不同对象的hash码应该尽量不同，避免hash冲突，也就是算法获得的元素要尽量均匀分布。

②、hash 值是一个 int 类型，在Java中占用 4 个字节，也就是 232 次方，要避免溢出。

在 JDK 的 Integer类，Float 类，String 类等都重写了 hashCode 方法，我们自定义对象也可以参考这些类来写。

下面是 JDK String 类的hashCode 源码：

public int hashCode() {
    int h = hash;
    if (h == 0 && value.length > 0) {
        char val[] = value;

        for (int i = 0; i < value.length; i++) {
            h = 31 * h + val[i];
        }
        hash = h;
    }
    return h;
}

再次提醒大家，对于 Map 集合，我们可以选取Java中的基本类型，还有引用类型 String 作为 key，因为它们都按照规范重写了 equals 方法和 hashCode 方法。

但是如果你用自定义对象作为 key，那么一定要重写 equals 方法和 hashCode 方法，不然会有意想不到的错误产生。