hashMap工作原理和hash碰撞

这一章节我们来讨论一下hash碰撞。

1.什么是hash碰撞？

就是两个对象的key的hashcode是一样的，这个时候怎么get他的value呢？

答案是通过equals遍历table那个位置上面的Entry链表。

2.例子

正常的例子：

[java] view plain copy

1. package com.ray.ch14;  
2.   
3. import java.util.HashMap;  
4.   
5. public class Test {  
6.     public static void main(String[] args) {  
7.         HashMap<Person, Dog> map = new HashMap<Person, Dog>();  
8.         Person person_1 = new Person();  
9.         person_1.setHeight(180);  
10.         person_1.setId(1);  
11.         person_1.setName("person_1");  
12.         Person person_2 = new Person();  
13.         person_2.setHeight(180);  
14.         person_2.setId(2);  
15.         person_2.setName("person_1");  
16.         Dog dog_1 = new Dog();  
17.         dog_1.setId(1);  
18.         dog_1.setName("dog_1");  
19.         Dog dog_2 = new Dog();  
20.         dog_2.setId(2);  
21.         dog_2.setName("dog_2");  
22.         map.put(person_1, dog_1);  
23.         map.put(person_2, dog_2);  
24.         System.out.println("--" + map.get(person_1).getName());  
25.         System.out.println("--" + map.get(person_2).getName());  
26.     }  
27. }  
28.   
29. class Dog {  
30.     private int id = 0;  
31.     private String name = "";  
32.   
33.     public int getId() {  
34.         return id;  
35.     }  
36.   
37.     public void setId(int id) {  
38.         this.id = id;  
39.     }  
40.   
41.     public String getName() {  
42.         return name;  
43.     }  
44.   
45.     public void setName(String name) {  
46.         this.name = name;  
47.     }  
48.   
49.     @Override  
50.     public int hashCode() {  
51.         System.out.println("dog's hashCode() invoked");  
52.         return id;  
53.     }  
54.   
55.     @Override  
56.     public boolean equals(Object obj) {  
57.         System.out.println("dog's equals invokes");  
58.         return super.equals(obj);  
59.     }  
60. }  
61.   
62. class Person {  
63.     private int id = 0;  
64.     private String name = "";  
65.     private int height = 0;  
66.   
67.     @Override  
68.     public int hashCode() {  
69.         System.out.println("person id:" + id + ",hashCode() invoked,"  
70.                 + "hashcode:" + this.name.hashCode() + this.height);  
71.         return super.hashCode();  
72.     }  
73.   
74.     public int getId() {  
75.         return id;  
76.     }  
77.   
78.     public void setId(int id) {  
79.         this.id = id;  
80.     }  
81.   
82.     public String getName() {  
83.         return name;  
84.     }  
85.   
86.     public void setName(String name) {  
87.         this.name = name;  
88.     }  
89.   
90.     public int getHeight() {  
91.         return height;  
92.     }  
93.   
94.     public void setHeight(int height) {  
95.         this.height = height;  
96.     }  
97.   
98.     @Override  
99.     public String toString() {  
100.         return "id:" + id + "; Name:" + this.name + "; height:" + this.height;  
101.     }  
102.   
103.     @Override  
104.     public boolean equals(Object obj) {  
105.         System.out.println("id:" + id + ", equals invokes");  
106.         return super.equals(obj);  
107.     }  
108. }  

输出：

person id:1,hashCode() invoked,hashcode:443164103180
person id:2,hashCode() invoked,hashcode:443164103180
person id:1,hashCode() invoked,hashcode:443164103180
--dog_1
person id:2,hashCode() invoked,hashcode:443164103180
--dog_2

解释：

（1）上面建立两个类，然后分别在hashCode和equal方法里面加上输出语句

（2）通过输出可以看到，其实我们重写的equals方法是没有被调用的，我们只需要通过hashcode就可以定位相应的对象

hash碰撞的代码：

[java] view plain copy

1. package com.ray.ch14;  
2.   
3. import java.util.HashMap;  
4.   
5. public class Test {  
6.     public static void main(String[] args) {  
7.         HashMap<Person, Dog> map = new HashMap<Person, Dog>();  
8.         Person person_1 = new Person();  
9.         person_1.setHeight(180);  
10.         person_1.setId(1);  
11.         person_1.setName("person_1");  
12.         Person person_2 = new Person();  
13.         person_2.setHeight(180);  
14.         person_2.setId(2);  
15.         person_2.setName("person_1");  
16.         Dog dog_1 = new Dog();  
17.         dog_1.setId(1);  
18.         dog_1.setName("dog_1");  
19.         Dog dog_2 = new Dog();  
20.         dog_2.setId(2);  
21.         dog_2.setName("dog_2");  
22.         map.put(person_1, dog_1);  
23.         map.put(person_2, dog_2);  
24.         System.out.println("--" + map.get(person_1).getName());  
25.         System.out.println("--" + map.get(person_2).getName());  
26.     }  
27. }  
28.   
29. class Dog {  
30.     private int id = 0;  
31.     private String name = "";  
32.   
33.     public int getId() {  
34.         return id;  
35.     }  
36.   
37.     public void setId(int id) {  
38.         this.id = id;  
39.     }  
40.   
41.     public String getName() {  
42.         return name;  
43.     }  
44.   
45.     public void setName(String name) {  
46.         this.name = name;  
47.     }  
48.   
49.     @Override  
50.     public int hashCode() {  
51.         System.out.println("dog's hashCode() invoked");  
52.         return id;  
53.     }  
54.   
55.     @Override  
56.     public boolean equals(Object obj) {  
57.         System.out.println("dog's equals invokes");  
58.         return super.equals(obj);  
59.     }  
60. }  
61.   
62. class Person {  
63.     private int id = 0;  
64.     private String name = "";  
65.     private int height = 0;  
66.   
67.     @Override  
68.     public int hashCode() {  
69.         System.out.println("person id:" + id + ",hashCode() invoked,"  
70.                 + "hashcode:" + this.name.hashCode() + this.height);  
71.         return this.name.hashCode() + this.height;// 重写的地方  
72.     }  
73.   
74.     public int getId() {  
75.         return id;  
76.     }  
77.   
78.     public void setId(int id) {  
79.         this.id = id;  
80.     }  
81.   
82.     public String getName() {  
83.         return name;  
84.     }  
85.   
86.     public void setName(String name) {  
87.         this.name = name;  
88.     }  
89.   
90.     public int getHeight() {  
91.         return height;  
92.     }  
93.   
94.     public void setHeight(int height) {  
95.         this.height = height;  
96.     }  
97.   
98.     @Override  
99.     public String toString() {  
100.         return "id:" + id + "; Name:" + this.name + "; height:" + this.height;  
101.     }  
102.   
103.     @Override  
104.     public boolean equals(Object obj) {  
105.         System.out.println("id:" + id + ", equals invokes");  
106.         return super.equals(obj);  
107.     }  
108. }  

输出：

[java] view plain copy

1. person id:1,hashCode() invoked,hashcode:443164103180  
2. person id:2,hashCode() invoked,hashcode:443164103180  
3. id:2, equals invokes  
4. person id:1,hashCode() invoked,hashcode:443164103180  
5. id:1, equals invokes  
6. --dog_1  
7. person id:2,hashCode() invoked,hashcode:443164103180  
8. --dog_2  

解释：

（1）我们重写了Person，也就是key的hashCode方法，人为的产生hash碰撞现象

（2）从输出可以看出，上面的代码需要用到equals方法

回归put和get的源码；

下面是put的源码：

[java] view plain copy

1. public V put(K key, V value) {  
2.        if (key == null)  
3.            return putForNullKey(value);  
4.        int hash = hash(key.hashCode());  
5.        int i = indexFor(hash, table.length);  
6.        for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {  
7.            Object k;  
8.            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {//注意的地方  
9.                V oldValue = e.value;  
10.                e.value = value;  
11.                e.recordAccess(this);  
12.                return oldValue;  
13.            }  
14.        }  
15.   
16.        modCount++;  
17.        addEntry(hash, key, value, i);  
18.        return null;  
19.    }  

下面是get的源码：

[java] view plain copy

1. public V get(Object key) {  
2.         if (key == null)  
3.             return getForNullKey();  
4.         int hash = hash(key.hashCode());  
5.         for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];  
6.              e != null;  
7.              e = e.next) {  
8.             Object k;  
9.             if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))//注意的地方  
10.                 return e.value;  
11.         }  
12.         return null;  
13.     }  

大家请注意我上面注释“注意的地方”：

（1）如果是平常没有hash碰撞的时候，前面的两个hash比较再加上key的地址的比较即可，然后后出现“短路”现象，使得后的句子不再执行。

（2）但是在出现hash碰撞的情况下，前面两个条件都成立，然后必须使用最后的equals来判断对象的相等。

3.hash碰撞出现的情景？

（1）一般会出现在大的数据情况之下

（2）hashcode的生成方法唯一性较弱（比如上面的人为的生产hashcode）

总结：这一章节主要通过介绍hash碰撞再一次深入了解HashMap的工作原理。

这一章节就到这里，谢谢。