Java中hashCode()方法以及HashMap()中hash()方法

Java的Object类中有一个hashCode()方法:

public final native Class<?> getClass();
public native int hashCode();
public boolean equals(Object obj) {
  return (this == obj);
}
public String toString() {
 return getClass().getName() + "@" +  Integer.toHexString(hashCode());
}

hashCode()是一个native方法，意味着方法的实现和硬件平台有关，默认实现和虚拟机有关，对于有些JVM，hashCode()返回的就是对象的地址，大多时候JVM根据一定的规则将与对象相关的信息（比如对象的存储地址，对象的字段等）映射成一个数值，并返回。

例如：HotSpot JVM中生成hash实现：hotspot/src/share/vm/runtime/synchronizer.cpp

 

在Java中，hashCode()方法的主要作用是为了配合基于散列的集合（HashSet、HashMap）一起正常运行。当向集合中插入对象时，调用equals()逐个进行比较，这个方法可行却效率低下。因此，先比较hashCode再调用equals()会快很多。下面这段代码是java.util.HashMap的中put方法的具体实现：

public V put(K key, V value) {
        if (key == null)
            return putForNullKey(value);
        int hash = hash(key.hashCode());
        int i = indexFor(hash, table.length);
        for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
            Object k;
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
                V oldValue = e.value;
                e.value = value;
                e.recordAccess(this);
                return oldValue;
            }
        }

        modCount++;
        addEntry(hash, key, value, i);
        return null;
    }

indexFor()源码如下：

static int indexFor(int h, int length) {
    return h & (length-1);
}

因为hashMap要求Entry数组长度必须为2的幂（hashMap默认值为16，hashTable没有这个要求，默认值为11），所以上述代码就是取h的低4位作为Entry数组的下标。由于覆盖equals()需要覆盖hashCode()，所以hashCode()有时并不十分完美，比如只和高位有关等等，因此需要再次hash()一下。

hash()方法在JDK1.7中如下：

static int hash(int h) {
    // This function ensures that hashCodes that differ only by
    // constant multiples at each bit position have a bounded
    // number of collisions (approximately 8 at default load factor).
    h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
    return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
}

这样设计保证了对象的hashCode的32位值只要有一位发生改变，整个hash()返回值就会改变，高位的变化会反应到低位里。

具体分析参考：http://www.iteye.com/topic/709945

https://www.zhihu.com/question/20733617

hash()方法在JDK1.8中如下：

static final int hash(Object key) {
int h;
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

这样设计保证了对象的hashCode的高16位的变化能反应到低16位中，相比较而言减少了过多的位运算，是一种折中的设计。