hashCode和equals详解

最近在重温java源码，一边看一边总结下，并且分享下自己的心得，共同学习，欢迎指点。这一篇说下hashCode和equals的源码中的一些注意点，争取把原理讲透彻：

源码

平时用hashMap多会用到get，put，iterator等方法，在这些方法里面都能发现hashCode()和equals的身影，它是生成hashMap的key的重要步骤，所以在这里做下深入并延伸下。

public native int hashCode();

这是Object中的方法，可以发现是个本地方法。但是许多类都会覆盖这个方法比如String，Integer，Long等基础类。所以不同的类有不同的散列方式，如Integer类只是单纯的返回了value；

public int hashCode() {
	return value;
 }

而String则会遍历每个字符，并且做【h = 31*h + val[off++]】这样一个运算，h=0，value为char数组。

public int hashCode() {
	int h = hash;
        int len = count;
	if (h == 0 && len > 0) {
	    int off = offset;
	    char val[] = value;

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

而默认的本地方法实现方式是./hotspot/src/share/vm/runtime/synchronizer.cpp +530  get_next_hash方法

static inline intptr_t get_next_hash(Thread * Self, oop obj) {
  intptr_t value = 0 ;
  if (hashCode == 0) {
     value = os::random() ;
  } else
  if (hashCode == 1) {
     intptr_t addrBits = intptr_t(obj) >> 3 ;
     value = addrBits ^ (addrBits >> 5) ^ GVars.stwRandom ;
  } else
  if (hashCode == 2) {
     value = 1 ;            // for sensitivity testing
  } else
  if (hashCode == 3) {
     value = ++GVars.hcSequence ;
  } else
  if (hashCode == 4) {
     value = intptr_t(obj) ;
  } else {
     unsigned t = Self->_hashStateX ;
     t ^= (t << 11) ;
     Self->_hashStateX = Self->_hashStateY ;
     Self->_hashStateY = Self->_hashStateZ ;
     Self->_hashStateZ = Self->_hashStateW ;
     unsigned v = Self->_hashStateW ;
     v = (v ^ (v >> 19)) ^ (t ^ (t >> 8)) ;
     Self->_hashStateW = v ;
     value = v ;
  }
  value &= markOopDesc::hash_mask;
  if (value == 0) value = 0xBAD ;
  assert (value != markOopDesc::no_hash, "invariant") ;
  TEVENT (hashCode: GENERATE) ;
  return value;
}

根据hashCode的不同情况做不同处理，如1的时候返回随机数，2则返回跟地址有关的一个数值。具体逻辑含义需要仔细看下jvm源码。

public boolean equals(Object obj) {
	return (this == obj);
}

这是equals的源码，没有特殊，判断地址。

注意项：

1：一个好的hash算法和一个差的hash算法相差很多，好的hash算法可以使HashMap的get无限趋于O(1)，而差的hash算法可以无限趋于O(n)。

好的hash算法为不同的对象产生不同的hashCode。

2：覆盖equals时候的约定：

自反性：对于任何非null的引用值x，x.equals(x)必须返回true。

对称行：对于非空x,y  当且仅当y.equals(x)返回true时，x.equals(y)必须返回true

传递性：对于任何非null的引用x,y,z，如果x.equals(y)返回true，并且y.equals(z)也返回true，那么x.equals(z)也必须返回true

一致性：如果对于非空x,y，并且没有修改，多次调用x.equals(y)必须相等

对于任何非null的x，x.equals(null)必须返回false

3：当覆盖equals时总要覆盖hashCode

考虑如下代码

public class MyInt {
	public int value ;
	
	MyInt(int value){
		this.value=value; 
	}
	public boolean equals(Object o){
		if(this == o)
			return true;
		if(!(o instanceof MyInt))
			return false;
		MyInt mi = (MyInt)o;
		return (this.value == mi.value);
	}
}

假设此时你想用这个类作为key与hashmap一起使用：

Map map = new HashMap();
map.put(new MyInt(2), "test");
System.out.println(map.get(new MyInt(2)));

如果你期望返回test那么就错了。你可能以为重写了equals方法，用hashmap就会对应到一个key上。不会的 。hashmap用的是hashcode进行散列的。两个不一样的对象在hashCode看来是不一样的。如果hashMap的hashCode恰巧也相等了，好吧恭喜你，中奖了。

e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))

hashMap中的判断条件是这样的，因为MyInt重写了equals，又恰巧hashCode也相同，所以可以返回。但是千万不要抱这种侥幸心里。

所以通过以上分析，在重写equals方法后一定要重写HashCode

4：总结性的，没有特别必要的情况不要重写equals方法；如果一定要重写equals方法，那么一定要重写hashCode方法，并且要找一个效率高的hash算法。如果你不是一个大牛可以考虑看下《effective java》，里面介绍了一种比较通用的效率也很高的算法。如果是大牛，求分享算法。