HashCode

前言

Hash是什么？

哈希函数
把任意长度的输入通过散列算法变换成固定长度的输出，该输出就是散列值，是一种压缩映射。

hash是一个函数，该函数中的实现就是一种算法，就是通过一系列的算法来得到一个hash值。hash表，通过hash算法得到的hash值存在hash表中，也就是说，hash表就是所有的hash值组成的，hash函数可以有很多种，只要能实现得到的每一个值不重复就可以。

Hash函数特性
h(k1)≠h(k2)则k1≠k2，即散列值不相同，则输入值即预映射不同
如果k1≠k2，h(k1)=h(k2) 则发生碰撞；
如果h(k1)=h(k2)，k1不一定等于k2；

Hash的使用场景
什么时候使用hash函数？
如果从互联网下载一个文件，文件的下载过程中会经过很多网络服务器、路由器的中转，如何保证这个文件就是我们所需要的呢？不可以通过文件名，文件大小，文件类型这些容易被伪装的信息来判断，因为在传输的过程中这些信息很容易被修改和伪造。此时可以用hash算法来进行加密。通过hash算法对文件计算得到一个值，在本地在运用hash算法将这个值解析出来，如果文件被修改过，得到的值会不一样从而对文件进行加密保护。

HashCode

每个对象都可以计算hashcode，首先一个对象肯定有物理地址，将对象的物理地址转换成一个整数，然后该整数通过hash函数的算法就得到了hashcode，hashcode就是在hash表中对应的位置。

物理地址指对象存放在内存中的地址，hashcode代表对象的地址在hash表中的位置。

例：有一个hash表，表中有 hashcode为1、hashcode为2…hashcode为5这样5个位置，有一个对象A，假设A的物理地址转化为整数是17，通过特定的hash函数算出来的hashcode值为2（假设用物理地址%5来计算hashcode），则对象A应该在hash表中的2的位置。如果有一个对象B，算出来的hashcode值为3，则B应该在hashcode表中3的位置。如果有一个对象C，他计算出来的hashcode也等于2，则证明C和A的物理地址是一样的（假设hash函数正确，既不同的x值算出来的h(x)不同），则对象C和对象A应该是相等的。

HashCode关键点

1、HashCode的存在主要是为了查找的快捷性，hashcode是用来在散列存储结构中确定对象的存储地址的，通过hash函数可以快速的确定一个对象的物理地址。

2、如果两个对象equals相等，那么这两个对象的hashcode一定也相同，既equals相等，则物理地址相同，则计算出来的hashcode也一定相同。

3、如果对象的equals方法被重写，那么对象的HashCode方法也尽量重写，

4、如果两个对象的HashCode相同，不代表两个对象就相同，只能说明这两个对象在散列存储结构中，存放于同一个位置

判断两个对象相等

常用的.equals()去判断两个对象是否相等是需要重写equals方法的，重写equals方法时应该也尽量重写hashcode（）方法。

例子：定义一个用户类，包含属性ID、name和age

public class Users {int id;String name;int age;public Users() {}public Users(int id, String name, int age) {this.id = id;this.name = name;this.age = age;}
}

在主函数中创建两个对象user1和user2，直接调用java自带的.equals()方法去比较:

public class Test {public static void main(String[] args) {Users user1=new Users(3,"John",5);Users user2=new Users(3,"John",5);if(user1.equals(user2)){System.out.println("相同");}else{System.out.println("不相同");}}
}

得到的结果为不相同，这是因为此时没有重写equals方法，用的是java本身的方法，可以看到它比较的是地址，因为两个对象都是new出来的所以地址是不一样的。
java中自带的equals方法：

public boolean equals(Object obj) {return (this == obj);}

这样是没有错误的，但是如果我们在实际运用中想让地址不同但是id，name，age都相同的两个对象相等怎么办，这时就需要重写equals方法，在Users类中重写equals方法：

 @Overridepublic boolean equals(Object o) {if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;Users users = (Users) o;return age == users.age && Objects.equals(id, users.id) && Objects.equals(name, users.name);}

可以看到在重写的equals方法中，首先用==比较的是两个对象的物理地址，如果物理地址相同则两个对象一定相同。然后判断输入的对象是不是为空或者两个对象的类型不一样，如果不一样直接返回false。然后去比较两个对象上的属性是不是一样，如果属性都一样就返回相同。
此时在运行main函数可以看到结果为相同。因为重写了equals方法，虽然两个对象的物理地址不同但是是根据实际需求将id，name，age相同的两个对象判断为相等。

同理，对hashcode也是一样的，如果不重写hashcode，则此时的user1和user2用hashcode判断时还是会得到不相同的结果。此时就需要重写hashcode方法：

@Overridepublic int hashCode() {return Objects.hash(id, name, age);}

此时使用对象的所有属性id，name和age去计算hashcode，得到的结果一定是一样的，则会判断user1和user2相同。

为什么要重写hashcode：
前面已经讲过，如果判定两个对象equals，则他们的hashcode也一定要相同，这样就可以方便的进行存储和提升查找效率，比如user1和user2属性都一样，则他们判定为equals，此时可以只用一个地址去存储这个user对象，调用的时候得到的属性是一样的，这样就必须要求他们得到的hashcode值一样。如果不重写hashcode方法，运用java自带的方式得到的结果是不一样的，所以要重写hashcode方式使不同地址的但属性一样的两个对象hashcode也相等，他们在hash表中的位置一样。

不重写hashcode属性相同地址不同的两个对象方法得到的hashcode值：

重写hashcode方法以后属性相同地址不同的两个对象得到的结果：

可以看到两个user对象的hashcode值是一样的，这样就可以在hash表中放在同一位置，需要这个属性的user时就可以快速的通过hashcode找到地址并调用。

注意如果两个对象的hashcode相同不代表他们是equals的，不同的对象可能会生成相同的hashcode值，因为这只是说他们在hash表中的位置是相同的，要通过equals去判断是否相等。。虽然不能根据hashcode值判断两个对象是否相等，但是可以直接根据hashcode值判断两个对象不等，如果两个对象的hashcode值不等，则必定是两个不同的对象。如果要判断两个对象是否真正相等，必须通过equals方法。

也就是说对于两个对象，如果调用equals方法得到的结果为true，则两个对象的hashcode值必定相等；
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。