如何正確重寫Java中的HashCode方法

在Java中，每個對象都有一個HashCode值，它用於在哈希表中進行對象查找和對象比較等操作。HashCode值的正確性直接影響到哈希表的效率和程序的正確性。因此，為了確保程序的正確性，我們必須正確地重寫Java中的HashCode方法。

一、什麼是HashCode方法？

HashCode方法是Java中Object類中的一個方法，它用來返回對象的哈希碼（Hash值），並且HashCode方法返回值為int類型。在哈希表中，對象的HashCode值可以用來插入和查找對象。經常使用的HashMap實現依賴hashCode()和equals()方法來確定對象相等性。Java中基本的類型都有默認的hashCode()實現，而自定義的類需要正確地實現hashCode()方法。

二、為什麼需要重寫HashCode方法？

每個Java對象都有一個默認的hashCode方法實現，這個實現會返回對象的內存地址。這個hashcode方法實現不一定滿足我們的需要，因為我們有時候需要在比較對象時忽略他們的內存地址。

如果我們使用一個自定義類的對象作為HashMap的Key或HashSet中元素，則需要確保這個自定義類的HashCode方法的正確性。如果自定義類沒有正確的HashCode方法實現，那麼在HashMap或HashSet中進行插入、查找、刪除操作時，將導致錯誤的結果。

為了確保自定義類的HashCode方法正確，我們需要遵循以下規則：

• 當一個對象在equals()方法中被判定為相等時，它們應該產生相等的HashCode值。
• HashCode方法應該儘可能地將不同對象映射到不同的HashCode值上，以保證HashMap的效率。
• HashCode方法不應該過於複雜，因為它在HashMap中會被頻繁執行，所以需要保持良好的性能表現。

三、如何正確重寫HashCode方法？

下面是幾個實現HashCode方法的技巧。

1. 使用java.util.Objects的hash方法

@Override
public int hashCode() {
    return Objects.hash(name, age, salary);
}

這個方法會使用Objects類提供的靜態方法hash()來計算HashCode值。Objects類是從Java 7開始加入的，提供了一些用於處理對象的方法，包括比較、哈希等方法。Objects類提供的hash()方法會將多個參數合併成一個hashCode值。

2. 自己編寫hashCode的計算公式

@Override
public int hashCode() {
    int result = 17;
    result = 31 * result + name.hashCode();
    result = 31 * result + age;
    result = 31 * result + Float.hashCode(salary);
    return result;
}

這是一種經典的計算HashCode值的方法，它可以在一定程度上減少HashCode值的碰撞。上面的代碼中，17和31是兩個質數，31是特別的，因為它可以進一步減少HashCode值的碰撞。同時，name、age和salary是類的三個屬性，和HashCode值相關的屬性，因此在計算HashCode值時，這三個屬性都參與了計算。這個公式可以擴展到類中其他的屬性。

3. Lazily Initialize Hash Code

private volatile int hashCode;

@Override
public int hashCode(){
  int result = hashCode;
  if (result == 0) {
      result = 17;
      result = 31 * result + name.hashCode();
      result = 31 * result + age;
      result = 31 * result + Float.hashCode(salary);
      hashCode = result;
  }
  return result;
}

這個方法叫做「懶初始化哈希碼」。它避免了在對象創建時計算哈希碼，而是在第一次調用hashCode()方法時計算HashCode值。如果hashCode已經計算過了，那麼方法直接返回緩存的hashCode值。

四、總結

正確的HashCode方法對於Java中的哈希表非常重要。它可以提高哈希表的效率和程序的正確性。因此，在重寫HashCode方法時，需要遵循一些規則，同時選擇恰當的HashCode計算方法，以保證效率和正確性。