哈希表这个数据结构想必大多数人都不陌生，而且在很多地方都会利用到hash表来提高查找效率。在Java的Object类中有一个方法:

  1.  public native int hashCode();

根据这个方法的声明可知，该方法返回一个int类型的数值，并且是本地方法，因此在Object类中并没有给出具体的实现。

1. hashCode方法的作用

对于包含容器类型的程序设计语言来说，基本上都会涉及到hashCode。在Java中也一样，hashCode方法的主要作用是为了配合基于散列的集合一起正常运行，这样的散列集合包括HashSet、HashMap以及HashTable。
比如在HashMap中插入元素，就是根据key的hashcode确定索引的位置，而不是把key和现有的所有key都比较（equals）来确定要插入的key是否已经存在，如果是这样的话，效率会很差，也就是hashcode是为了提高检索效率的。

由于有hash冲突的存在，所以有以下结论：　　

  • 如果equals方法得到的结果为false，则两个对象的hashcode值不一定不同；
  • 如果两个对象的hashcode值不等，则equals方法得到的结果必定为false；
  • 如果两个对象的hashcode值相等，则equals方法得到的结果未知。

    2. equals方法和hashCode方法

    在有些情况下，程序设计者在设计一个类的时候为需要重写equals方法，比如String类，但是千万要注意，在重写equals方法的同时，必须重写hashCode方法。为什么这么说呢？

下面看一个例子：

  1. package com.zheting.it.test05;
  3. import java.util.HashMap;
  5. class People {
  6.     private String name;
  7.     private int age;
  9.     public People(String name, int age) {
  10.         this.name = name;
  11.         this.age = age;
  12.     }
  14.     public void setAge(int age) {
  15.         this.age = age;
  16.     }
  18.     @Override
  19.     public boolean equals(Object obj) {
  20.         return this.name.equals(((People) obj).name) && this.age == ((People) obj).age;
  21.     }
  22. }
  24. public class Main {
  25.     public static void main(String[] args) {
  26.         People p1 = new People("Jack", 12);
  27.         System.out.println(p1.hashCode()); //hash 值
  28.         HashMap<People, Integer> hashMap = new HashMap<>();
  29.         hashMap.put(p1, 1);
  30.         System.out.println(hashMap.get(new People("Jack", 12)));  //null
  31.     }
  32. }

在这里我只重写了equals方法，也就说如果两个People对象，如果它的姓名和年龄相等，则认为是同一个人。这段代码本来的意愿是想这段代码输出结果为“1”，但是事实上它输出的是“null”。为什么呢？原因就在于重写equals方法的同时忘记重写hashCode方法。虽然通过重写equals方法使得逻辑上姓名和年龄相同的两个对象被判定为相等的对象（跟String类类似），但是要知道默认情况下，hashCode方法是将对象的存储地址进行映射。那么上述代码的输出结果为“null”就不足为奇了。原因很简单，p1指向的对象和System.out.println(hashMap.get(new People(“Jack”, 12)));这句中的new People(“Jack”, 12)生成的是两个对象，它们的存储地址肯定不同。

下面是HashMap的get方法的具体实现：

  1. public V get(Object key) {
  2.     Node<K,V> e;
  3.     return (e = getNode(hash(key), key)) == null ? null : e.value;
  4. }
  6. final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) {
  7.     Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k;
  8.     if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 &&
  9.         (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) {
  10.         if (first.hash == hash && // always check first node
  11.             ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
  12.             return first;
  13.         if ((e = first.next) != null) {
  14.             if (first instanceof TreeNode)
  15.                 return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key);
  16.             do {
  17.                 if (e.hash == hash &&
  18.                     ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
  19.                     return e;
  20.             } while ((e = e.next) != null);
  21.         }
  22.     }
  23.     return null;
  24. }

所以在hashmap进行get操作时，因为得到的hashcdoe值不同（注意，上述代码也许在某些情况下会得到相同的hashcode值，不过这种概率非常小，因为虽然两个对象的存储地址不同也有可能得到相同的hashcode值），所以导致在get方法中，直接返回null。

因此如果想上述代码输出结果为“1”，很简单，只需要重写hashCode方法，让equals方法和hashCode方法始终在逻辑上保持一致性。

  1. package com.zheting.it.test05;
  3. import java.util.HashMap;
  5. class People {
  6.     private String name;
  7.     private int age;
  9.     public People(String name, int age) {
  10.         this.name = name;
  11.         this.age = age;
  12.     }
  14.     public void setAge(int age) {
  15.         this.age = age;
  16.     }
  18.     @Override
  19.     public boolean equals(Object obj) {
  20.         return this.name.equals(((People) obj).name) && this.age == ((People) obj).age;
  21.     }
  23.     @Override
  24.     public int hashCode() {
  25.         return name.hashCode() * 37 + age;
  26.     }
  27. }
  29. public class Main {
  30.     public static void main(String[] args) {
  31.         People p1 = new People("Jack", 12);
  32.         System.out.println(p1.hashCode()); //hash 值
  33.         HashMap<People, Integer> hashMap = new HashMap<>();
  34.         hashMap.put(p1, 1);
  35.         System.out.println(hashMap.get(new People("Jack", 12)));  //1
  36.     }
  38. }

这样一来的话，输出结果就为“1”了。

下面这段话摘自Effective Java一书：

  • 在程序执行期间，只要equals方法的比较操作用到的信息没有被修改，那么对这同一个对象调用多次，hashCode方法必须始终如一地返回同一个整数。
  • 如果两个对象根据equals方法比较是相等的，那么调用两个对象的hashCode方法必须返回相同的整数结果。
  • 如果两个对象根据equals方法比较是不等的，则hashCode方法不一定得返回不同的整数。

　　 对于第二条和第三条很好理解，但是第一条，很多时候就会忽略。在《Java编程思想》一书中的P495页也有同第一条类似的一段话： 　　“设计hashCode()时最重要的因素就是：无论何时，对同一个对象调用hashCode()都应该产生同样的值。如果在讲一个对象用put()添加进HashMap时产生一个hashCdoe值，而用get()取出时却产生了另一个hashCode值，那么就无法获取该对象了。所以如果你的hashCode方法依赖于对象中易变的数据，用户就要当心了，因为此数据发生变化时，hashCode()方法就会生成一个不同的散列码”。

下面举个例子：

  1. package com.zheting.it.test05;
  3. import java.util.HashMap;
  5. class People {
  6.     private String name;
  7.     private int age;
  9.     public People(String name, int age) {
  10.         this.name = name;
  11.         this.age = age;
  12.     }
  14.     public void setAge(int age) {
  15.         this.age = age;
  16.     }
  18.     @Override
  19.     public boolean equals(Object obj) {
  20.         return this.name.equals(((People) obj).name) && this.age == ((People) obj).age;
  21.     }
  23.     @Override
  24.     public int hashCode() {
  25.         return name.hashCode() * 37 + age;
  26.     }
  27. }
  29. public class Main {
  30.     public static void main(String[] args) {
  31.         People p1 = new People("Jack", 12);
  32.         HashMap<People, Integer> hashMap = new HashMap<>();
  33.         hashMap.put(p1, 1);
  34.         //影响了hashcode的计算
  35.         p1.setAge(13);
  37.         System.out.println(hashMap.get(p1));  //null
  38.     }
  39. }

这段代码输出的结果为“null”，想必其中的原因大家应该都清楚了。
因此，在设计hashCode方法和equals方法的时候，如果对象中的数据易变，则最好在equals方法和hashCode方法中不要依赖于该字段。