一、hashCode 和 hashCode()
hashCode 是 JDK 根据对象的地址或者字符串或者数字算出来的 int 类型的数值。public int hashCode()返回该对象的哈希值。支持此方法是为了提高哈希表(如java.util.Hashtable提供的哈希表)的性能。
1️⃣理解
虽然 Set 同 List 都实现了 Collection 接口，但是二者实现方式却大不一样。List 基本上是以 Array 为基础。而 Set 则是在 HashMap 的基础上实现的，这是二者的根本区别。HashSet 的存储方式是把 HashMap 中的 key 作为 set 的对应存储项。通过 HashSet 的 add(Object obj) 实现就可以知晓。
hashCode() 是 Java 所有对象的固有方法，如果不重写，返回的实际上是该对象在 JVM 的堆上的内存地址。不同对象的内存地址肯定不同，所以 hashCode 值必然不同。如果重写了，由于采用的算法的不同，有可能导致两个不同对象的 hashCode 相同。而且，还需要注意以下几点：
- hashCode 和 equals 两个方法是有语义关联的，它们需要满足：
a.equals(b)==true ---> a.hashCode()==b.hashCode()
因此重写其中一个方法时必须将另一个也重写。
hashCode 的重写需要满足不变性，即一个 Object 的 hashCode 不能一会儿是 1，一会儿是 2。其重写最好依赖对象中的 final 属性，从而在对象初始化构造后就不再变化。一方面是 JVM 便于代码优化，可以缓存这个 hashCode；另一方面，在使用 HashMap 或 HashSet 的场景中，如果使用的 key 的 hashCode 会变，将会导致 bug，比如 put 时 key.hashCode()=1，get 时 key.hashCode()=2 了，就会获取不到原先的数据。
哈希表结合了直接寻址和链式寻址两种方式。所需要的就是将需要加入哈希表的数据首先计算哈希值，其实就是预先分个组，然后再将数据挂到分组后的链表后面，随着添加的数据越来越多，分组链上会挂接更多的数据，同一个分组链上的数据必定具有相同的哈希值，Java 中的 hashCode() 返回的是 int 类型的，也就是说，最多允许存在 2^32 个分组，也是有限的，所以出现相同的哈希码就不稀奇。
二、散列表数据结构(哈希表)
1️⃣含义
散列表(Hash table，也叫哈希表)，是根据关键码值(Key value)而直接进行访问的数据结构。也就是说，它通过把关键码值映射到表中一个位置来访问记录，以加快查找的速度。这个映射函数叫做散列函数，存放记录的数组叫做散列表。给定表 M，存在方法 f(key)，对任意给定的关键字值 key，代入方法后若能得到包含该关键字的记录在表中的地址，则称表 M 为哈希(Hash)表，方法 f(key) 为哈希(Hash)方法。
2️⃣HashMap 底层就是散列表数据结构，即数组和链表的结合体，底层是一个数组结构，数组中存储的值又是一个链表。这样做有什么好处呢？数组能够提供对元素的快速访问但不易于扩展(如果不知道元素下标，还得进行遍历查找)，链表易于扩展但不能对其元素进行快速访问。怎样做到两全其美，就是散列表数据结构。
3️⃣HashMap 中元素的存取方式。根据 key 的 hashCode 确定元素存储位置。
4️⃣性能分析
因为元素的存取是通过 hash 算法进行的，所以速度都很快。在查找操作中，唯一影响性能的是在链表中，但实际只要优化好了 key 对象 hashCode() 跟 equals()，就会避免链表中的数据过多而导致查找性能变慢。
再一个非常影响性能的是数组扩容操作，当使用默认的DEFAULT_INITIAL_CAPACITY对 HashMap 进行初始化的时候，如果元素个数非常多，会导致扩容次数增加，每次扩容都会进行元素位置的重新分配，相当耗费性能。如果能预算好元素个数，就应该避免使用默认的DEFAULT_INITIAL_CAPACITY，可在 HashMap 的构造函数中为其指定一个初始值。
5️⃣问题解决
hashCode 必须和 equals 保持兼容(equals() 的判断依据和计算 hashCode 的依据相同)，这样做是为了避免链表中的数据过多。
三、为什么两个不同对象的 hashCode 有可能相同
定义一个类，重写 hashCode() 和 equals(Object obj)：
public class A {
@Override
public boolean equals(Object obj) {
System.out.println("判断equals：" + obj.getClass());
return false;
}
@Override
public int hashCode() {
System.out.println("判断hashcode");
return 1;
}
}
测试类如下：
public class test {
public static void main(String[] args) {
Map<A, Object> map = new HashMap<>();
map.put(new A(), new Object());
map.put(new A(), new Object());
System.out.println(map.size());
}
}
执行结果：
判断hashcode
判断hashcode
判断equals：class com.xxp.mchopin.A
2
可以看出，Java 运行时环境会调用 new A() 这个对象的 hashcode()。其中：输出的第一行“判断hashcode”是第一次map.put(new A(), new Object())执行的。接下来的“判断hashcode”和“判断equals”是第二次map.put(new A(), new Object())执行的。
为什么是这种情况呢？
- 当初次
map.put(new A(), new Object())的时候，Java 运行时环境会判断 map 里面是否有和当前添加的 new A() 相同的键，判断方法：调用 new A() 的 hashcode()，判断 map 当前是否存在和 new A() 对象相同的 hashCode。显然没有，因为该 map 中还没有东西。所以此时 hashcode 不相等，则没有必要再调用 equals(Object obj)。如果两个对象 hashcode 不相等，它们一定不 equals。 - 当第二次
map.put(new A(), new Object())的时候，Java 运行时环境再次判断，此时发现 map 中有两个相同的 hashcode (因为重写了 A 类的 hashcode()，永远都返回 1)，所以有必要调用 equals(Object obj) 进行判断。如果两个对象 hashcode 相等，它们不一定 equals然后发现两个对象不 equals (因为重写了 equals(Object obj)，永远都返回 false)。 - 判断结束。结果：两次存入的对象不相同。所以最后输出 map 的长度为 2。
改写程序如下：
class A {
@Override
public boolean equals(Object obj) {
System.out.println("判断equals：" + obj.getClass());
return true;
}
@Override
public int hashCode() {
System.out.println("判断hashcode");
return 1;
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Map<A,Object> map = new HashMap<A, Object>();
map.put(new A(), new Object());
map.put(new A(), new Object());
system.out.println(map.size());
}
}
运行之后打印结果是：
判断hashcode
判断hashcode
判断equals：class com.xxp.mchopin.A
1
此时 map 的长度为 1，因为 Java 运行时环境认为存入了两个相同的对象。HashSet 的底层是通过 HashMap 实现的，所以它的判断原理和 HashMap 一样，也是先判断 hashcode 再判断 equals。
四、重写 equals 时必须重写 hashcode
HashMap 存储数据的时候，是取的 key 的哈希值，然后计算数组下标，采用链地址法解决冲突，然后进行存储。取数据的时候，依然是先要获取到哈希值，找到数组下标，然后 for 遍历链表集合，进行比较是否有对应的 key。比较关心的有两点：
- put/get，都需要得到 key 的哈希值，去定位 key 的数组下标；
- 在 set 的时候，需要调用 equals() 比较是否有相等的 key 存储过。
上面代码，Map 的 key 是自定义的一个类。这里没有重写 equal()，更没重写 hashCode()，即 map 在进行存储的时候是调用的 Object 类中 equals() 和 hashCode()。为此，输出 hashCode 码：
输出结果：
instance value:1
newInstance value:2
同样的一个对象，为什么在 map 中存了两份，map 的 key 值不是不能重复吗？
没错，它就是存的两份。只不过在它看来，这两个 key 是不一样的，因为它们的哈希值就是不一样的，可以看下输出的 hash 码确实不一样。那怎么办？只有重写 hashCode()，代码更改如下：
它们的 hash 码是一致的，最后的结果符合预期。
五、总结
Map 中存了两个数值一样的 key，这个问题很严重。所以在重写 equals() 的时候，一定要重写 hashCode()。类似 HashMap、HashTable、HashSet 这种的都要考虑到散列的数据类型的运用。
- 重写 equals()，就必须重写 hashCode()。
- equals() 默认比较对象的地址，使用的是
==等值运算符。 - hashCode() 对底层是散列表的对象有提升性能的功能。
- 同一个对象(如果该对象没有被修改)：那么重复调用 hashCode() 返回的 int 是相同的。
- hashCode() 默认是由对象的地址转换而来的。
- 传入的参数为 null，返回的是 false。
