经常在论坛上面看到覆写hashCode函数的问题,很多情况下是一些开发者不了解hash code,或者和equals一起用的时候不太清楚为啥一定要复写hashCode。
对于hash code的理论我不想多说,这个话题太大。我只想说用hash code的原因只有一个:效率。理论的说法它的复杂度只有O(1)。试想我们把元素放在线性表里面,每次要找一个元素必须从头一个一个的找它的复杂度有O(n)。如果放在平衡二叉树,复杂度也有O(log n)。
为啥很多地方说“覆写equals的时候一定要覆写hashCode”。说到这里我知道很多人知道有个原则:如果a.equals(b)那么要确保a.hashCode()==b.hashCode()。为什么?hashCode和我写的程序的业务逻辑毫无关系,为啥我要override? 要我说如果你的class永远不可能放在hash code为基础的容器内,不必劳神,您真的不必override hashCode() :)
说得准确一点放在HashMap和Hashtable里面如果是作为value而不是作为key的话也是不必override
hashCode了。至于HashSet,实际上它只是忽略value的HashMap,每次HashSet.add(o)其实就是
HashMap.put(o, dummyObject)。
那为什么放到Hash容器里面要overide hashCode呢?因为每次get的时候HashMap既要看equals是不是true也要看hash code是不是一致,put的时候也是要看equals和hash code。
如果说到这里您还是不太明白,咱就举个例子:
譬如把一个自己定义的class
Foo{...}放到HashMap。实际上HashMap也是把数据存在一个数组里面,所以在put函数里面,HashMap会调
Foo.hashCode()算出作为这个元素在数组里面的下标,然后把key和value封装成一个对象放到数组。等一下,万一2个对象算出来的
hash
code一样怎么办?会不会冲掉?先回答第2个问题,会不会冲掉就要看Foo.equals()了,如果equals()也是true那就要冲掉了。万一
是false,就是所谓的collision了。当2个元素hashCode一样但是equals为false的时候,那个HashMap里面的数组的这
个元素就变成了链表。也就是hash code一样的元素在一个链表里面,链表的头在那个数组里面。
回过来说get的时候,HashMap也先调key.hashCode()算出数组下标,然后看equals是不是true,所以就涉及了equals。
反观假设如果a.equals(b)但是a.hashCode()!=b.hashCode()的话,在put元素a之后,我们又用一个
a.equals(b)但是b.hashCode()!=a.hashCode()的b元素作为key来get的时候就找不到a了。如果
a.hashCode()==b.hashCode()但是!a.equals(b)倒是不要紧,这2个元素会collision然后被放到链表,只是效
率变差。
这里有个非常简化版的HashMap实现帮助大家理解。
- /*
- * Just to demonstrate hash map mechanism,
- * Please do not use it in your commercial product.
- *
- * @author Shengyuan Lu 卢声远 <michaellufhl@yahoo.com.cn>
- */
- public class SimpleHashMap {
- ArrayList<LinkedList<Entry>> entries = new ArrayList<LinkedList<Entry>>();
-
- /**
- * Each key-value is encapsulated by Entry.
- */
- static class Entry {
- Object key;
- Object value;
- public Entry(Object key, Object value) {
- this.key = key;
- this.value = value;
- }
- }
- void put(Object key, Object value) {
- LinkedList<Entry> e = entries.get(key.hashCode());
- if (e != null) {
- for (Entry entry : e) {
- if (entry.key.equals(key)) {
- entry.value = value;// Match in lined list
- return;
- }
- }
- e.addFirst(new Entry(key, value));// Add the entry to the list
- } else {
- // Put the new entry in array
- LinkedList<Entry> newEntry = new LinkedList<Entry>();
- newEntry.add(new Entry(key, value));
- entries.add(key.hashCode(), newEntry);
- }
- }
- Object get(Object key) {
- LinkedList<Entry> e = entries.get(key.hashCode());
- if (e != null) {
- for (Entry entry : e) {
- if (entry.key.equals(key)) {
- return entry.value;
- }
- }
- }
- return null;
- }
-
- /**
- * Do we need to override equals() and hashCode() for SimpleHashMap itself?
- * I don't know either:)
- */
- }
这个问题的权威阐释可以参考Bloch的<Effective Java>的 Item 9: Always override hashCode when you override equals