哈希表這個數據結構想必大多數人都不陌生,而且在很多地方都會利用到hash表來提高查找效率。在
Java的Object類中有一個方法:
public native int hashCode();
根據這個方法的聲明可知,該方法返回一個int類型的數值,并且是本地方法,因此在Object類中并沒有給出具體的實現。
為何Object類需要這樣一個方法?它有什么作用呢?今天我們就來具體探討一下hashCode方法。
一.hashCode方法的作用
對于包含容器類型的程序設計語言來說,基本上都會涉及到hashCode。在Java中也一樣,hashCode方法的主要作用是為了配合基于散列的集合一起正常運行,這樣的散列集合包括HashSet、HashMap以及HashTable。
為什么這么說呢?考慮一種情況,當向集合中插入對象時,如何判別在集合中是否已經存在該對象了?(注意:集合中不允許重復的元素存在)
也許大多數人都會想到調用equals方法來逐個進行比較,這個方法確實可行。但是如果集合中已經存在一萬條數據或者更多的數據,如果采用equals方法去逐一比較,效率必然是一個問題。此時hashCode方法的作用就體現出來了,當集合要添加新的對象時,先調用這個對象的hashCode方法,得到對應的hashcode值,實際上在HashMap的具體實現中會用一個table保存已經存進去的對象的hashcode值,如果table中沒有該hashcode值,它就可以直接存進去,不用再進行任何比較了;如果存在該hashcode值, 就調用它的equals方法與新元素進行比較,相同的話就不存了,不相同就散列其它的地址,所以這里存在一個沖突解決的問題,這樣一來實際調用equals方法的次數就大大降低了,說通俗一點:Java中的hashCode方法就是根據一定的規則將與對象相關的信息(比如對象的存儲地址,對象的字段等)映射成一個數值,這個數值稱作為散列值。下面這段代碼是java.util.HashMap的中put方法的具體實現:
public V put(K key, V value) { if (key == null) return putForNullKey(value); int hash = hash(key.hashCode()); int i = indexFor(hash, table.length); for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) { Object k; if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) { V oldValue = e.value; e.value = value; e.recordAccess(this); return oldValue; } } modCount++; addEntry(hash, key, value, i); return null; } |
put方法是用來向HashMap中添加新的元素,從put方法的具體實現可知,會先調用hashCode方法得到該元素的hashCode值,然后查看table中是否存在該hashCode值,如果存在則調用equals方法重新確定是否存在該元素,如果存在,則更新value值,否則將新的元素添加到HashMap中。從這里可以看出,hashCode方法的存在是為了減少equals方法的調用次數,從而提高程序效率。
有些朋友誤以為默認情況下,hashCode返回的就是對象的存儲地址,事實上這種看法是不全面的,確實有些JVM在實現時是直接返回對象的存儲地址,但是大多時候并不是這樣。
因此有人會說,可以直接根據hashcode值判斷兩個對象是否相等嗎?肯定是不可以的,因為不同的對象可能會生成相同的hashcode值。雖然不能根據hashcode值判斷兩個對象是否相等,但是可以直接根據hashcode值判斷兩個對象不等,如果兩個對象的hashcode值不等,則必定是兩個不同的對象。如果要判斷兩個對象是否真正相等,必須通過equals方法。
也就是說對于兩個對象,如果調用equals方法得到的結果為true,則兩個對象的hashcode值必定相等;
如果equals方法得到的結果為false,則兩個對象的hashcode值不一定不同;
如果兩個對象的hashcode值不等,則equals方法得到的結果必定為false;
如果兩個對象的hashcode值相等,則equals方法得到的結果未知。