hashCode() 和equals() 方法的重要性體現在什麼地方? Java中的HashMap使用hashCode()和equals()方法設置值,根據鍵獲取值的時候也會用到這兩個方法。 怎樣 設置 的值? hashCode()獲得 hash值。而hash值用來確定hashmap中內部 Node ...
hashCode() 和equals() 方法的重要性體現在什麼地方?
Java中的HashMap使用hashCode()和equals()方法設置值,根據鍵獲取值的時候也會用到這兩個方法。
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怎樣設置的值?
- hashCode()獲得 hash值。而hash值用來確定hashmap中內部 Node數組的下標。
- 之後通過比較hash值與該下標處的key的hash值是不是相等,並使用equals方法比較兩個對象是否相同
- 如果hash和equals 都相等的話,說明兩個鍵是等價的
- 如果只有hash值相等的話,此時是 hash衝突了,需要用鏈地址法解決
- (這裡可以引出,如果只修改了equals方法的話而沒有修改hash方法,是不行的。兩個對象可能equals相等,但是由於沒有重寫hash方法,有可能導致hash不同。放入元素的key是hash1,取元素的key是hash2,雖然兩個key的equals重寫之後是相等的,但是key的hash沒有重寫,所以會取不出來)
來看源碼:
1 (前導)hash方法調用key的hashCode()方法(如果key的hashCode()方法沒有重寫的話,就是用的Object的hashCode()方法)
static final int hash(Object key) { int h; return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16); }
2 當往HashMap中存入一個值的時候,調用的其實是下麵這個方法。預先計算了hash(key)
public V put(K key, V value) { return putVal(hash(key), key, value, false, true); }
3 比較 hash(通過hashCode()方法得到)是否相同 和 比較 equals()是否相等。依據情況存入值
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) { // 如果數組為空的話,進行初始化 if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0) n = (tab = resize()).length; // 通過 (hash值和數組長度-1) 得到key的下標, if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) // 如果該下標處的值為空存入元素 tab[i] = newNode(hash, key, value, null); else { Node<K,V> e; K k; // 通過比較hash值和判斷equals是否相等,如果相等覆蓋該值 if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) e = p; else if (p instanceof TreeNode) ... else { // HashMap採用的是鏈定址法 for (int binCount = 0; ; ++binCount) { // 一般情況下,如果鏈表的下一個是空的話,就插入到下一個中 if ((e = p.next) == null) { p.next = newNode(hash, key, value, null); if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st treeifyBin(tab, hash); break; } // 如果鏈表中間存在相同的鍵,就覆蓋該值,並跳出迴圈 if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) break; p = e; } }
Java中的HashMap的工作原理是什麼?
HashMap採用的是 數組+鏈定址法 ,HashMap的內部中有一個叫做Node的內部類。HashMap其實就是維護了這個Node內部類數組 Node<K,V>[]。通過hashCode()方法得到hash址,然後通過和 數組長度-1 做位運算 與 存入數組的下標值。
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如果該下標值處的位置沒有值,就填入該位置
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如果有值了,就比較 hash值是否相同和 equals()是否相等,相等就可以覆蓋該值
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否則將遞歸到該處的鏈表的最末尾(中間有相等的也可以覆蓋)
什麼是hashmap?
hashmap是一個散列表,存儲的內容是 鍵值對(key-value)映射,
- HashMap 繼承於AbstractMap,實現了Map、Cloneable、java.io.Serializable介面。
hashmap 是線程不安全的,所以它的內部有一個 modCount 變數,表示修改次數。其它線程可能會修改hashmap的結構(刪除、增加),而此線程在迭代此時就會拋出 ConcurrentModifiedException。
初始容量大小是16,載入因數是0.75。也就是說在map到達12的時候,會擴容到兩倍
/**
* Constructs an empty <tt>HashMap</tt> with the default initial capacity
* (16) and the default load factor (0.75).
*/
public HashMap() {
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
}
使用的是通過類似於數組下標的方式查找、刪除、更新元素等操作,非常高效。但是,當hash的衝突比較多的時候,那麼一個數組下標處有多個元素。此時java中的hashmap使用的是鏈定址法。就是數組+鏈表。發生hash衝突的時候,就在該下標處的鏈表末尾添加(如果中間有相等的鍵,就會覆蓋)
如何構造一致性 哈希演算法。
???
Object作為HashMap的key的話,對Object有什麼要求嗎?
要求Object中hashcode不能變。
簡單的說就是 Object的equals方法和hashCode方法需要滿足一致性要求。而Object的equals方法是比較兩個對象的地址,而 hashCode則是 C/C++的原生方法(也是獲取記憶體地址值)。
兩者剛好對應,hashcode改變了就可能和equals對應不上。
解釋:
HashMap中是同時通過 hahsCode() 方法 和 equals() 方法確定 key位置的
而 Object的 equals方法比較的是兩個變數的記憶體地址是否相同
public boolean equals(Object obj) {
return (this == obj);
}
Object 的 hashCode是原生方法
public native int hashCode();
hashCode方法的一致約定要求
(1)、 在java應用的一次執行過程中,對於同一個對象的hashCode方法的多次調用,他們應該返回同樣的值(前提是該對象的信息沒有發生變化);
(2)、對於兩個對象來說,如果使用equals方法比較返回true,那麼這兩個對象的hashCode值一定是相同的;
(3) 對於兩個對象來說,如果使用equals方法返回false,那麼這兩個對象的hashCode值不要求一定不同(可以相同,可以不同),但是如果不同則可以提高應用的性能。
(4)、 對於Object類來說,不同Object對象的hashCode值是不同的(Object類的hashcode值表示的是對象的地址)。
hashset 存的數是有序的嗎?
hashset 是無序的
為什麼HashMap的長度一定是 2 的次冪
通過源碼,我們可以發現每次擴容的時候,如果沒有超過最大容量的話。每次 newCap都會 << 1 (增加兩倍)
if (oldCap > 0) {
if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
threshold = Integer.MAX_VALUE;
return oldTab;
}
else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
newThr = oldThr << 1; // double threshold
}
HashMap是通過 hash值 和 數組長度 - 1 的 &運算
得到數組下標的,這樣可以很好的將數據分散開。而每次擴容的時候。
而 (n - 1) & hash 這個操作如果在n為2的N次冪的情況下是等同於 hash % n 取餘數的值。
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
// 計算數組下標 i = 數組長度 & 哈希值
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
重寫equals方法的時候,為什麼需要重寫hashCode方法
因為,如果不重寫hashCode方法。那麼在獲取對象的hash值的時候,會預設使用Object類的hashCode()方法。
而 HashMap()中需要通過 hashCode() 和 equals 方法 設置鍵值對 或者 根據鍵獲取值。
只重寫了其中的一個的話,無法保證 hashCode方法的一致約定要求
- 在java應用的一次執行過程中,對於同一個對象的hashCode方法的多次調用,他們應該返回同樣的值(前提是該對象的信息沒有發生變化);
- 對於兩個對象來說,如果使用equals方法比較返回true,那麼這兩個對象的hashCode值一定是相同的;
- 對於兩個對象來說,如果使用equals方法返回false,那麼這兩個對象的hashCode值不要求一定不同(可以相同,可以不同),但是如果不同則可以提高應用的性能。
- 對於Object類來說,不同Object對象的hashCode值是不同的(Object類的hashcode值表示的是對象的地址)。
參考資料: HashMap實現原理及源碼分析