Java中Hashcode方法的重要性

先决条件： Java中的 Equals() 和 hashCode() 方法

HashMap 和 HashSet 使用散列来操作数据。他们使用 hashCode() 方法来检查哈希值。 Object 类中 hashCode() 的默认实现为不同的对象返回不同的整数。有时，我们必须在程序中实现 hashCode 方法。
考虑以下示例

// Java puzzle to illustrate use
// of hashcode() and equals() method
import java.util.*;
public class Name {
    private final String first, last;
    public Name(String first, String last)
    {
        this.first = first;
        this.last = last;
    }
    public boolean equals(Object o)
    {
        if (!(o instanceof Name))
            return false;
        Name n = (Name)o;
        return n.first.equals(first) && n.last.equals(last);
    }
    public static void main(String[] args)
    {
        Set s = new HashSet();
        s.add(new Name("Shubham", "Juneja"));
        System.out.println(
            s.contains(new Name("Shubham", "Juneja")));
    }
}

输出：

false

解释：

Name 实例由名字和姓氏组成。两个 Name 实例相等，由 equals 方法计算，如果它们的名字相等且姓氏相等。
名字和姓氏使用 String 中定义的 equals 方法进行比较。如果两个字符串以相同的顺序由相同的字符组成，则它们是相等的。因此，如果两个 Name 实例表示相同的名称，则它们是相等的。例如，下面的方法调用返回true： new Name(“Shubham”, “Juneja”).equals(new Name(“Shubham”, “Juneja”)) 程序的main方法创建了两个Name实例，都代表Shubham朱尼娅。
该程序将第一个实例放入一个哈希集中，然后检查该集合是否包含第二个。这两个 Name 实例是相等的，所以看起来程序应该打印 true。如果你运行它，它几乎肯定会打印错误。
为什么没有预期的输出？
- 错误是 Name 违反了 hashCode 合同。这可能看起来很奇怪，因为 Name 甚至没有 hashCode 方法，但这正是问题所在。 Name 类覆盖了 equals 方法，hashCode 契约要求相等的对象具有相等的哈希码。要履行此合同，您必须在覆盖 equals 时覆盖 hashCode。
- 因为它无法覆盖 hashCode，所以 Name 类从 Object 继承了它的 hashCode 实现。此实现返回一个基于身份的哈希码。换句话说，不同的对象很可能具有不相等的哈希值，即使它们是相等的。 Name 不满足 hashCode 契约，因此包含 Name 元素的哈希集的行为是未指定的。
- 当程序将第一个 Name 实例放入散列集时，该集将该实例的条目放入散列桶中。该集合根据实例的哈希值选择哈希桶，由其 hashCode 方法计算。当它检查第二个 Name 实例是否包含在哈希集中时，程序会根据第二个实例的哈希值选择要搜索的桶。因为第二个实例与第一个不同，它可能具有不同的哈希值。
解决方案：
- 如果两个哈希值映射到不同的桶，则 contains 方法将返回 false 。假设两个 Name 实例映射到同一个桶。我们知道的所有 HashSet 实现都有一个优化，其中每个条目除了元素本身之外还存储其元素的哈希值。当搜索一个元素时，实现选择适当的哈希桶并遍历其条目，将存储在每个条目中的哈希值与所需元素的哈希值进行比较。只有当两个哈希值相等时，实现才会检查元素是否相等。这种优化是有意义的，因为比较哈希码通常比比较元素便宜得多。
- 因为这个优化，散列集在正确的桶中搜索是不够的；两个 Name 实例必须具有相等的散列值，以便散列集将它们识别为相等。因此，程序打印为 true 的几率是两个连续创建的对象具有相同身份哈希码的几率。
- 结果可能会因使用的Java实现而异，但您极不可能在我们知道的任何 JRE 上看到该程序打印为 true。为了解决这个问题，s暗示向 Name 类添加一个适当的 hashCode 方法。添加此方法后，程序将按预期打印 true：
```
public int hashCode() {
return 63 * first.hashCode() + last.hashCode();
}
```