Java hashCode() 메소드에 대한 심층적인 이해

Java.lang.Object에는 hashCode() 및 equals() 메소드가 있으며 이 두 메소드는 소프트웨어 설계에서 중추적인 역할을 합니다. 일부 중요한 기능을 완료하려면 일부 클래스에서 이 두 메서드를 재정의하세요. 이 문서에서는 hashCode()가 사용되는 이유, 사용 방법 및 기타 확장에 대해 설명합니다. 이 글을 읽으려면 해시 알고리즘에 대한 기본 지식과 기본적인 Java 컬렉션 지식이 필요합니다. 전문가라면 시간 낭비를 피하기 위해 이 글을 읽은 후 오른쪽 상단의 X를 클릭하세요^ _^.

왜 hashCode()인가요?

세트세트의 요소는 순서가 없고 반복 불가능합니다. 그러면 두 요소가 반복되는지 판단하는 기준은 무엇입니까? " 객체 가 같은지 비교하려면 당연히 Object.equal()을 사용하세요." 어떤 원숭이가 말했습니다. 그러나 Set에는 많은 수의 개체가 있으며 나중에 Set에 추가되는 개체 요소의 비교 횟수가 점차 증가하여 프로그램 실행 효율성이 크게 저하됩니다. Java는 이러한 문제를 해결하기 위해 해시 알고리즘(해시 알고리즘이라고도 함)을 사용하여 특정 알고리즘에 따라 객체(또는 데이터)를 주소에 직접 매핑함으로써 객체의 액세스 효율성을 크게 향상시킵니다. 이렇게 하면 많은 수의 요소가 포함된 Set Set에 요소(객체)를 추가해야 하는 경우 먼저 해당 요소의 hashCode()를 호출하고, 해당 요소가 없는 경우 해당 요소의 실제 저장 위치를 ​​즉시 찾을 수 있습니다. 요소가 이 위치에 있다는 것은 이 객체가 처음으로 컬렉션 Set에 저장될 때 객체가 이 위치에 직접 저장된다는 것을 의미합니다. 개체가 동일하면 해당 요소가 삭제되고 동일하지 않으면 해당 요소가 다른 주소에 저장되지 않습니다.

hashCode()를 어떻게 사용하나요?

Java 언어에는 Equal()을 설계할 때 따라야 하는 5가지 요구 사항이 있습니다.

1. 대칭. a.equal(b)가 "true"를 반환하면 b.equal(a)도 "true"를 반환해야 합니다.

2. 반사적입니다. a.equal(a)는 "true"를 반환해야 합니다.

3. 전이성. a.equal(b)가 "true"를 반환하고 b.equal(c)가 "true"를 반환하는 경우 c.equal(a)는 "true"를 반환해야 합니다.

4. 일관적 섹스. a.equal(b)가 "true"를 반환하는 경우 a와 b의 내용이 변경되지 않는 한 a.equal(b)는 반복 횟수에 관계없이 "true"를 반환해야 합니다.

5. 아래의 모든 상황에서 a.equals(null)은 항상 "false"를 반환하고 a.equals(a와 다른 유형의 개체)는 항상 "false"를 반환합니다.

hashCode() 반환값과 equals()의 관계.

1. a.equals(b)가 "true"를 반환하면 a와 b의 hashCode() 동일해야 합니다.

2. a.equals(b)가 "false"를 반환하는 경우 a와 b의 hashCode()는 같거나 다를 수 있습니다.

예를 들어보겠습니다. 실제 소프트웨어 개발에서는 이 두 가지 방법을 다시 작성하는 것이 가장 좋습니다.

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;
    }
}

다음은 일반적으로 사용되는 클래스의 hashCode() 구현 방법을 중심으로 설명합니다.

String 클래스의 hasCode()

Java 코드

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;
    }

이 코드에서 가장 흥미로운 점은 해시의 구현 방법입니다. 최종 계산된 해시 값은 다음과 같습니다.

s[0]31^n-1 + s[1]31^n-2 + … + s[ n-1]

s[i]는 문자열의 i번째 문자이고, n은 문자열의 길이입니다. 그렇다면 여기서 다른 숫자 대신 31을 사용하는 이유는 무엇입니까?

31은 홀수 소수이고 곱셈이 오버플로되면 정보가 손실됩니다. 2를 곱한 값은 시프트 비트 연산 과 같습니다. 소수 사용의 이점은 즉시 명백하지는 않지만 해시 결과를 계산하기 위해 소수를 사용하는 것이 일반적입니다. 31에는 곱셈 대신 이동과 뺄셈을 사용하는 좋은 기능이 있어 더 나은 성능을 얻을 수 있습니다: 31*i==(i<<5)-i. 오늘날의 VM은 이 최적화를 자동으로 완료할 수 있습니다. (Effective Java에서)

Object 클래스

의 hasCode() Object 클래스의 hashCode()는 Native 메소드입니다. Native 메소드를 호출하는 방법은 무엇입니까?

public native int hashCode();

Object 클래스의 Native 메소드 클래스는 여기에서 찾을 수 있습니다. 심층적인 분석은 다른 블로그

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},
};

를 참조하세요. 소스 코드에는 getClass()(line58 참조) 등이 포함되어 있습니다. hashCode()(line43 참조)는 JVM_IHashCode에 대한 포인터로 정의됩니다.

JVM_IHashCode(line 504)function은 jvm.cpp에 정의되어 있습니다. 이 함수는 synchronizer.cpp에 있는 ObjectSynchronizer::FastHashCode를 호출합니다. FastHashCode의 Line 576을 참고하세요. 530. get_next_hash의 구현.

위 내용은 Java hashCode() 메소드에 대한 심층적인 이해의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!