深入理解Java中的hashCode方法

在Java编程语言中，hashCode 方法是一个定义在 Object 类中的方法，因此所有的Java类都继承了这个方法。该方法的主要功能是返回一个整数形式的哈希码，这个哈希码通常基于对象的内容或状态计算得出，用于快速比较对象的唯一性。

哈希码并不直接对应于对象在内存中的具体地址，而是由JDK根据对象的内容或其他因素计算出的一个数值，用于标识对象。

2.1 提高查找效率

在数据结构如 HashMap 和 HashSet 中，hashCode 的主要用途是加速查找过程。当需要检查集合中是否存在某个对象时，通过计算该对象的 hashCode 可以迅速定位到可能存储该对象的位置，从而减少不必要的比较。

2.2 HashSet中的去重机制

以 HashSet 为例，它不允许存储重复的元素。当尝试向 HashSet 添加一个新元素时：

• 如果没有 hashCode 方法，系统需要遍历整个集合，调用 equals 方法逐个比较，这将导致效率极低。
• 有了 hashCode 方法后，系统可以通过哈希码快速定位到可能的存储位置。如果该位置已有元素，则进一步调用 equals 方法进行精确比较。这种方法显著提高了添加和查找元素的效率。

2.3 代码示例

下面是一个简单的 Person 类的实现，展示了如何重写 hashCode 和 equals 方法：

import java.util.HashSet;

public class Person {
    private int id;
    private String name;

    public Person(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        final int prime = 31;
        int result = 1;
        result = prime * result + id;
        result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
        System.out.println("hashCode被调用, hashCode=" + result);
        return result;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj)
            return true;
        if (obj == null)
            return false;
        if (getClass() != obj.getClass())
            return false;
        Person other = (Person) obj;
        if (id != other.id)
            return false;
        if (name == null) {
            if (other.name != null)
                return false;
        } else if (!name.equals(other.name))
            return false;
        System.out.println("equals被调用了");
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) {
        HashSet persOnHashSet= new HashSet<>();
        personHashSet.add(new Person(1, "张三"));
        personHashSet.add(new Person(2, "李四"));
        personHashSet.add(new Person(1, "张三"));
        System.out.println("personHashSet的长度是" + personHashSet.size());
    }
}

运行上述代码，可以看到 hashCode 方法在每次添加新元素时都会被调用，而 equals 方法仅在 hashCode 相同的情况下被调用。最终，personHashSet 的大小为2，因为第三个元素与第一个元素相同，不会被重复添加。

为了确保集合类（如 HashSet 和 HashMap）的正确行为，hashCode 和 equals 方法之间必须保持一致：

• 如果两个对象通过 equals 方法判断为相等，那么它们的 hashCode 必须相同。
• 如果两个对象的 hashCode 相同，它们不一定是相等的，还需要通过 equals 方法进一步确认。
• 在重写 equals 方法时，应该同时重写 hashCode 方法，且两者使用的属性应保持一致。