Vertiefendes Verständnis der Java-Methode hashCode()

Java.lang.Object verfügt über eine hashCode()- und eine equal()-Methode. Diese beiden Methoden spielen eine zentrale Rolle beim Software-Design. Überschreiben Sie diese beiden Methoden in einigen Klassen, um einige wichtige Funktionen auszuführen. In diesem Artikel wird beschrieben, warum hashCode() verwendet wird, wie es verwendet wird und einige andere Erweiterungen. Das Lesen dieses Artikels erfordert Grundkenntnisse über Hash-Algorithmen und grundlegende Kenntnisse in der Java-Sammlung. Wenn Sie ein Experte sind, klicken Sie bitte nach dem Lesen auf das X in der oberen rechten Ecke, um keine Zeit zu verschwenden _^.

WARUM hashCode()?

Die Elemente im SetSet sind ungeordnet und nicht wiederholbar. Was ist also die Grundlage für die Beurteilung, ob zwei Elemente wiederholt werden? „Um Objekte zu vergleichen und zu sehen, ob sie gleich sind, verwenden Sie natürlich Object.equal()“, sagte ein gewisser Affe. Das Set enthält jedoch eine große Anzahl von Objekten, und die Anzahl der Vergleiche von Objektelementen, die später zum Set hinzugefügt werden, nimmt allmählich zu, was die Effizienz des Programms erheblich verringert. Java verwendet einen Hash-Algorithmus (auch Hash-Algorithmus genannt), um dieses Problem zu lösen. Das Objekt (oder die Daten) wird gemäß einem bestimmten Algorithmus direkt einer Adresse zugeordnet, wodurch die Zugriffseffizienz des Objekts erheblich verbessert wird. Wenn ein Element (Objekt) zu einem Set mit einer großen Anzahl von Elementen hinzugefügt werden muss, wird auf diese Weise zuerst der hashCode () dieses Elements aufgerufen, und der tatsächliche Speicherort dieses Elements kann sofort ermittelt werden Wenn sich an dieser Stelle kein Element befindet, bedeutet dies, dass dieses Objekt beim ersten Speichern in der Sammlung direkt an dieser Stelle gespeichert wird. Wenn sich an dieser Stelle ein Objekt befindet, rufen Sie equal() auf, um es anzuzeigen Wenn die beiden Objekte gleich sind, wird das Element verworfen und nicht gespeichert. Wenn sie nicht gleich sind, wird das Element nicht an andere Adressen gespeichert.

WIE wird hashCode() verwendet?

Die Java-Sprache hat fünf Anforderungen, die beim Entwerfen von equal() befolgt werden müssen.

1. Symmetrie. Wenn a.equal(b) „wahr“ zurückgibt, muss auch b.equal(a) „wahr“ zurückgeben.

2. Reflective. a.equal(a) muss „true“ zurückgeben.

3. Transitivität. Wenn a.equal(b) „wahr“ und b.equal(c) „wahr“ zurückgibt, muss c.equal(a) „wahr“ zurückgeben.

4. Konsistent Sex. Wenn a.equal(b) „wahr“ zurückgibt, muss a.equal(b) „wahr“ zurückgeben, solange der Inhalt von a und b unverändert bleibt, egal wie oft es wiederholt wird

In jeder Situation unten gibt a.equals(null) immer „false“ zurück; a.equals (ein Objekt eines anderen Typs als a) gibt immer „false“ zurück.
hashCode() Die Beziehung zwischen dem Rückgabewert und equal().

Wenn a.equals(b) „true“ zurückgibt, dann der hashCode() von a und b muss gleich sein.
Wenn a.equals(b) „false“ zurückgibt, dann kann der hashCode() von a und b gleich oder unterschiedlich sein.
Hier ist ein Beispiel. In der tatsächlichen Softwareentwicklung ist es am besten, diese beiden Methoden neu zu schreiben.

Das Folgende konzentriert sich auf die hashCode()-Implementierungsmethoden häufig verwendeter Klassen.

public class Employee {
    int        employeeId;
    String     name;

    // other methods would be in here 

    @Override
    public boolean equals(Object obj)
    {
        if(obj==this)
            return true;
        Employee emp=(Employee)obj;
        if(employeeId.equals(emp.getEmployeeId()) && name==emp.getName())
            return true;
        return false;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        int hash = 1;
        hash = hash * 17 + employeeId;
        hash = hash * 31 + name.hashCode();
        return hash;
    }
}

String-Klasse hasCode()

Java-Code

Das Interessanteste an diesem Code ist die Implementierungsmethode von Hash. Der endgültig berechnete Hash-Wert ist:

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

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

s[0]31

n-1

+ s[1]31^n-2 + … + s[ n-1]

s[i] ist das i-te Zeichen der Zeichenfolge, n ist die Länge der Zeichenfolge. Warum wird hier also 31 anstelle von

anderen

Zahlen verwendet? 31 ist eine ungerade Primzahl und die Multiplikation geht verloren, weil sie es ist multipliziert mit 2 Äquivalent zur Verschiebung

Bitoperation

. Die Vorteile der Verwendung von Primzahlen sind nicht sofort offensichtlich, es ist jedoch üblich, Primzahlen zur Berechnung von Hash-Ergebnissen zu verwenden. 31 hat eine gute Funktion, nämlich die Verwendung von Verschiebung und Subtraktion anstelle von Multiplikation, wodurch eine bessere Leistung erzielt werden kann: 31*i==(i<<5)-i. Heutige VMs können diese Optimierung automatisch abschließen . (Aus Effective Java)

hasCode() der Object-Klasse

hashCode() in der Object-Klasse ist eine native Methode. Wie rufe ich die Native-Methode auf?

Die Native-Methodenklasse der Object-Klasse finden Sie hier. Eine ausführliche Analyse finden Sie in einem anderen Blog.

public native int hashCode();

Der Quellcode enthält getClass() (siehe Zeile 58) usw. hashCode() (siehe Zeile 43) ist als Zeiger auf JVM_IHashCode definiert.

static JNINativeMethod methods[] = {
    {"hashCode",    "()I",                    (void *)&JVM_IHashCode},
    {"wait",        "(J)V",                   (void *)&JVM_MonitorWait},
    {"notify",      "()V",                    (void *)&JVM_MonitorNotify},
    {"notifyAll",   "()V",                    (void *)&JVM_MonitorNotifyAll},
    {"clone",       "()Ljava/lang/Object;",   (void *)&JVM_Clone},
};

JVM_IHashCode(Zeile 504)

Funktion

ist in jvm.cpp definiert. Diese Funktion ruft ObjectSynchronizer::FastHashCode auf, das sich in Synchronizer.cpp befindet 530. Implementierung von get_next_hash.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonVertiefendes Verständnis der Java-Methode hashCode(). Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!