网上一般都说hashCode 就是对象的内存地址，但是你想下垃圾回收时(复制算法，整理算法)都要发生对象移动，都要改变对象的内存地址。但hashCode又不能变化，那么该值一定是被保存在对象的某个地方了。

hashcode就是保存在对象头里面的，但是如果hashcode是内存地址的话，那么就有可能会重复到之前回收对象的地址。对象头详解见此文章

synchronized 原理 锁升级 详解

苍天可见，hashcode绝对不是简简单单的内存地址。

hashcode的6种生成策略

可以通过在JVM启动参数中添加-XX:hashCode=4，改变默认的hashCode计算方式。

1. hashCode=0

if (hashCode == 0) {
     value = os::random() ;
  }

此类方案返回一个Park-Miller伪随机数生成器生成的随机数OpenJdk 6 &7的默认实现。

2. hashCode=1

if (hashCode == 1) {
     intptr_t addrBits = cast_from_oop<intptr_t>(obj) >> 3 ;
     value = addrBits ^ (addrBits >> 5) ^ GVars.stwRandom ;
}

此类方案将对象的内存地址，做移位运算后与一个随机数进行异或得到结果。

3. hashCode = 2

if (hashCode == 2) {
     value = 1 ;            // for sensitivity testing
}

此类方案返回固定的1。

4. hashCode = 3

if (hashCode == 3) {
     value = ++GVars.hcSequence ;
}

此类方案返回一个自增序列的当前值。

5. hashCode = 4

if (hashCode == 4) {
     value = cast_from_oop<intptr_t>(obj) ;
}

此类方案返回当前对象的内存地址。

6. hashCode 为 其它

通过和当前线程有关的一个随机数+三个确定值，运用Marsaglia’s xorshift scheme随机数算法得到的一个随机数。JDK8 的默认hashCode的计算方法就是这个xorshift 算法。

测试hashcode是不是内存地址

首先有个工具类：利用Unsafe类 打印真实内存地址

public static class Memory {
        static final Unsafe unsafe = getUnsafe();
        static final boolean is64bit = true;

        public static void printAddresses(Object... objects) {
            long last = 0;
            int offset = unsafe.arrayBaseOffset(objects.getClass());
            int scale = unsafe.arrayIndexScale(objects.getClass());
            switch (scale) {
                case 4:
                    long factor = is64bit ? 8 : 1;
                    final long i1 = (unsafe.getInt(objects, offset) & 0xFFFFFFFFL) * factor;
                    System.out.print(Long.toHexString(i1));
                    last = i1;
                    for (int i = 1; i < objects.length; i++) {
                        final long i2 = (unsafe.getInt(objects, offset + i * 4) & 0xFFFFFFFFL) * factor;
                        if (i2 > last)
                            System.out.print(", +" + Long.toHexString(i2 - last));
                        else
                            System.out.print(", -" + Long.toHexString(last - i2));
                        last = i2;
                    }
                    break;
                case 8:
                    throw new AssertionError("Not supported");
            }
            System.out.println();

        }

        private static Unsafe getUnsafe() {

            try {
                Field theUnsafe = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");
                theUnsafe.setAccessible(true);
                return (Unsafe)theUnsafe.get(null);
            } catch (Exception e) {
                throw new AssertionError(e);
            }

        }
    }

main方法

 public static void main(String[] args) throws Exception {
        Object o = new Object();
        
        Memory.printAddresses(o);
        System.err.println(Long.toHexString(o.hashCode()));
        System.err.println(Long.toHexString(System.identityHashCode(o)));
    }

打印结果

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4e25154f
4e25154f

hashCode 跟 System.identityHashCode 方法一样，但是跟内存地址没半毛钱关系。

我们在改变main方法

 public static void main(String[] args) throws Exception {
        Object o1 = new Object();
        Object o2 = new Object();
        
        Memory.printAddresses(o2);
        System.err.println(Long.toHexString(o2.hashCode()));
        System.err.println(Long.toHexString(System.identityHashCode(o2)));
    }

打印结果

76b8b4c58
4e25154f
4e25154f

很奇怪，我们定义了两个对象，打印第二个对象内存地址和第一次打印的不同，这很正常。

但是打印hashcode确实跟第一次完全一样，由此可见hashcode值跟对象没关系，可能就是分配好的数列，你构造了一个对象就顺序取取数列中的数作为hashcode。

hashcode什么时候生成，在哪分配给对象的 还请大神知道的留言给我！！！！谢谢~~

再来欣赏几个面试题

1、equals()既然已经能实现对比的功能了，为什么还要hashCode()呢？

因为重写的equals（）里一般比较的比较全面比较复杂，这样效率就比较低，而利用hashCode()进行对比，则只要生成一个hash值进行比较就可以了，效率很高。

2、hashCode()既然效率这么高为什么还要equals()呢？

因为hashCode()并不是完全可靠，有时候不同的对象他们生成的hashcode也会一样（生成hash值得公式可能存在的问题），所以hashCode()只能说是大部分时候可靠，并不是绝对可靠，所以我们可以得出：

equals()相等的两个对象他们的hashCode()肯定相等，也就是用equals()对比是绝对可靠的。

hashCode()相等的两个对象他们的equals()不一定相等，也就是hashCode()不是绝对可靠的。

3、为什么要重写 hashcode 和 equals 方法？

因为原生的hashcode和equals 只是比较类似内存地址的唯一值，也就是说必须是new出的同个对象才返回相等，跟对象里的业务值没关系。 但是有的场景比如订单对象，很明显当订单号相同的两个订单对象就应该是相等的，于是我们需要重写hashcode 和equals 只判断订单号相等则对象相等。

Hashcode的位移优化

一些位运算符介绍

<< : 左移运算符，num << 1,相当于num乘以2 低位补0。


>> : 右移运算符，num >> 1,相当于num除以2 高位补0。


>>> : 无符号右移，忽略符号位，空位都以0补齐。


% : 模运算 取余。


^ : 位异或 第一个操作数的的第n位于第二个操作数的第n位相反，那么结果的第n为也为1，否则为0。


& : 与运算 第一个操作数的的第n位于第二个操作数的第n位如果都是1，那么结果的第n为也为1，否则为0。


| : 或运算 第一个操作数的的第n位于第二个操作数的第n位 只要有一个是1，那么结果的第n为也为1，否则为0。


~ : 非运算 操作数的第n位为1，那么结果的第n位为0，反之，也就是取反运算（一元操作符：只操作一个数）。

String类的hashcode方法

public int hashCode() {
        int h = hash;
        if (h == 0 && value.length > 0) {
             // 保证只计算一次，之后直接取hash 这个缓存
            char val[] = value;

            for (int i = 0; i < value.length; i++) {
                h = 31 * h + val[i];
            }
            hash = h;
        }
        return h;
    }

31*h可以被编译器优化为 h左移5位后减h , 因为31 二进制是 11111, 有较高的性能。

之所以是31原因就是，选太小的质数移位后也是区间很小，hash冲突高，如果选择很大的质数，移位后会导致区间数很大，超出int的范围，而String的hash就是用int存储的。

其它的原因我也讲不出来，还是请各位看下大佬的解释吧_{，也请大佬跟我留言解释下为什么就是31，感谢大佬}

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1. 前言

散列是计算机科学的一个基本概念。在 Java 中，高效的散列算法支持一些最流行的集合，例如HashMap和HashSet,在本文中，我们将重点介绍hashCode() 的工作原理、它如何在集合中使用以及如何正确实现它。

2. hashcode 原理

2.1 Java equals()和hashCode()的关系

Object.html#hashCode()

hashcode的理解

1. hashCode的存在主要是用于查找的快捷性，如Hashtable，HashMap等，hashCode是用来在散列存储结构中确定对象的存储地址的；
2. 如果两个对象相同，就是适用于equals(java.lang.Object) 方法，那么这两个对象的hashCode一定要相同；
3. 如果对象的equals方法被重写，那么对象的hashCode也尽量重写，并且产生hashCode使用的对象，一定要和equals方法中使用的一致，否则就会违反上面提到的第2点；
4. 两个对象的hashCode相同，并不一定表示两个对象就相同，也就是不一定适用于equals(java.lang.Object) 方法，只能够说明这两个对象在散列存储结构中，如Hashtable，他们 “存放在同一个篮子里” 。

再归纳一下就是 hashCode是用于查找使用的，而 equals是用于比较两个对象的是否相等的。以下这段话是从别人帖子回复拷贝过来的，说得很形象：

(1) hashcode是用来查找的，如果你学过数据结构就应该知道，在查找和排序说过：假如内存中有这样的位置 [0 1 2 3 4 5 6 7] 而我有个类，这个类有个字段叫ID,我要把这个类存放在以上8个位置之一，如果不用hashcode而任意存放，那么当查找时就需要到这八个位置里挨个去找，或者用类似二分法的算法。 但如果用hashcode那就会使效率提高很多。

我们这个类中有个字段叫ID,那么我们就定义我们的hashcode为ID％8，然后把我们的类存放在取得得余 数那个位置。比如我们的ID为9，9除8的余数为1，那么我们就把该类存在1这个位置，如果ID是13，求得 的余数是5，那么我们就把该类放在5这个位置。这样，以后在查找该类时就可以通过ID和8求余数直接找到 存放的位置了。

(2) 但是如果两个类有相同的hashcode该怎么办呢（假设上面的ID不是唯一的），假如 9%8=1，17%8=1，那么这是不是合法的呢？回答是：可以这样。

那么如何判断呢？在这个时候就需要定义 equals了。也就是说，我们先通过hashcode来判断两个类是否存放在一个桶里面，但是这个桶里面可以有很多类，那么我们就需要通过equals 来在这个桶里找到我们要的类。

那么。重写了equals()，为什么还要重写hashCode()呢？

想想，你要在一个桶里找东西，你必须先要找到这个桶啊，你不通过重写hashcode()来找到桶，光重写equals()有什么用啊

2.2 举例分析

package com.wxw.common.hashcode;

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

/**
 * @author 公众号：Java半颗糖
 * @desc:
 * @date: 2021/7/24
 */
public class DemoHashCode {

    private int id;

    public void setId(Integer id) {
        this.id = id;
    }

    public Integer getId() {
        return id;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return id % 10;
    }

    public static void main(String[] args) {
        DemoHashCode a = new DemoHashCode();
        DemoHashCode b = new DemoHashCode();
        a.setId(1);
        b.setId(1);
        Set<DemoHashCode> set = new HashSet<>();
        set.add(a);
        set.add(b);
        System.out.println(a.hashCode() == b.hashCode());
        System.out.println(a.equals(b));
        System.out.println(set);

        /**
         * ----------
         * 运行结果：
         * true
         * false
         * [com.wxw.common.hashcode.DemoHashCode@1, com.wxw.common.hashcode.DemoHashCode@1]
         */
    }

}
复制代码

以上这个示例，我们只重写了hashcode() 方法，从上面的结果可以看出，虽然两个对象的hashcode相等，但实际上两个对象并不相等。

我们没有重写 equals()方法，那么就会调用Object默认的equals()方法，是比较两个对象的引用是不是相同，实际上两个对象的引用肯定是不等的，这里我们将生成的对象放到了HashSet中，而HashSet中只能够存放唯一的对象，也就是相同的（适用于equals方法）的对象只会存放一个，但是这里实际上是两个对象a,b都被放到了HashSet中，这样HashSet就失去了他本身的意义了。 此时我们把equals方法给加上：

package com.wxw.common.hashcode;

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

/**
 * @author 公众号：Java半颗糖
 * @desc:
 * @date: 2021/7/24
 */
public class DemoHashCode {

    private int id;

    public void setId(Integer id) {
        this.id = id;
    }

    public Integer getId() {
        return id;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        DemoHashCode that = (DemoHashCode) o;
        return id == that.id;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return id % 10;
    }

    public static void main(String[] args) {
        DemoHashCode a = new DemoHashCode();
        DemoHashCode b = new DemoHashCode();
        a.setId(1);
        b.setId(1);
        Set<DemoHashCode> set = new HashSet<>();
        set.add(a);
        set.add(b);
        System.out.println(a.hashCode() == b.hashCode());
        System.out.println(a.equals(b));
        System.out.println(set);

        /**
         * ----------
         * 运行结果：
         * true
         * true
         * [com.wxw.common.hashcode.DemoHashCode@1]
         */
    }

}
复制代码

从结果我们可以看出，现在两个对象就完全相等了，HashSet中也只存放了一份对象。

3. hash 冲突

哈希表的内在行为也带来了相应的问题：即使使用有效的哈希算法，两个或多个对象可能具有相同的哈希码，即使两个对象不相等。因此，即使它们具有不同的散列值，它们的散列码也会指向同一个桶。 这种情况通常被称为散列冲突。

解决hash冲突的方法，详细分析可以点此处查看：

• 链表法
• 开放寻址法

Java中的hashMap是使用链表法解决hash冲突的

当两个或多个对象指向同一个存储桶时，它们只是存储在一个链表中。在这种情况下，哈希表是一个链表数组，每个具有相同哈希值的对象都附加到链表中的通索引处。

在最坏的情况下，几个桶会绑定一个链表，而对链表中对象的检索将是线性执行的。

处理哈希冲突 简言之，为什么高效地实现 hashCode()如此重要？

Java8 也为HashMap的实现进行了增强，如果桶大小超过8，节点入超过64，则会转换为红黑树，而不是使用链表，这样当链表太长接近线性查找（复杂度为O(n)）时 用红黑树 O(logN) 代替。

3.1 hashmap和hashcode的联系

User类中我们重写hashcode方法

@Data
public class User {
    private long userId;
    private String userName;
    private String email;

    @Override
    public int hashCode() {
        int hash = 7;
        hash = 31 * hash + (int) userId;
        hash = 31 * hash + (userName == null ? 0 : userName.hashCode());
        hash = 31 * hash + (email == null ? 0 : email.hashCode());
        System.out.println("hashCode() called - Computed hash: " + hash);
        return hash;
    }

    public User(Long userId, String userName, String email) {
        this.userId = userId;
        this.userName = userName;
        this.email = email;
    }
}
复制代码

应用程序的入口：

public class DemoHashMap {

    public static void main(String[] args) {
        Map<User, User> users = new HashMap<>();
        User user1 = new User(1L, "John", "john@domain.com");
        User user2 = new User(2L, "Jennifer", "jennifer@domain.com");
        User user3 = new User(3L, "Mary", "mary@domain.com");
        users.put(user1, user1);
        users.put(user2, user2);
        users.put(user3, user3);

        if (users.containsKey(user1)) {
            System.out.print("User found in the collection");
        }
    }
}
复制代码

在这里，重要的是要注意，每次将对象存储在哈希映射中并使用containsKey() 方法检查时，都会调用hashCode() 并将计算出的哈希码打印到控制台：

结论

很明显，生成高效的hashCode() 实现通常需要混合一些数学概念（即素数和任意数）、逻辑和基本数学运算。但是我们也可以有效地实现hashCode()，只需要确保散列算法为不相等的对象生成不同的散列码，并且它与equals()* 的实现一致

HashCode原理

1. 原理
   1. 概念：

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，这个数值称作为散列值。

1. 1. 作用：

主要是保证基于散列的集合，如HashSet、HashMap以及HashTable等，在插入元素时保证元素不可重复，同时为了提高元素的插入删除便利效率而设计；主要是为了查找的便捷性而存在。

• 1. 常见类别
• Integer.hashCode()即对应的int值；故equals相等则相等。
• String.equals()是根据具体的内容(实际的字符串)，通过特定的算法计算出来的。
• Object.hashCode()是通过对应的地址计算。

1. equals方法和hashCode方法
   1. 在重写equals方法的同时，必须重写hashCode方法
   2. 设计hashCode()原则

无论何时，对同一个对象调用hashCode()都应该产生同样的值。

如果两个对象根据equals方法比较是相等的，那么两个对象的hashCode方法返回的整数值必须相等。

如果两个对象根据equals方法比较是不等的，则hashCode方法不一定得返回不同的整数。

1. 1. 应用：哈希表

可以提供快速的插入操作和查找操作。数据的插入删除便利时间复杂度为O(1)

1. 使用问题
   1. 哈希表中只覆盖equals()情况下，造成元素的重复性和本身设置的不符。

如在散列表中，当为了使满足某种条件的两个对象相等(例在属性相等则忽略地址均认为属于同一元素)情况下，重写了equsals()方法，而未重写hashCode()方法。但是散列表判断元素是否相同，是先通过hashCode一致后才equals()比较，则会出现bug。即要想保证元素的唯一性，必须同时覆盖hashCode和equals才行。

1. 1. 内存泄露：

在哈希表中元素添加之后，不能修改其与hashCode有关的信息(如用户自定义的hashCode()方法，该方法的值和具体的属性有关)，防止remove等操作因元素桶的变化而失效的同时，在集合中进行大量的元素添加后修改值再进行remove移除，导致内存泄露。

1. 总结：

• Hashcode是为了提高元素在哈希表中的插入删除便利效率而设计的
• 为了保证程序的严谨性，必须同时覆盖hashCode和equals
• 在哈希表中元素添加之后，不能修改其与hashCode有关的信息，防止remove操作失效，发生内存泄露
• 如果两个对象根据equals方法比较是相等的，那么两个对象的hashCode方法返回的整数值必须相等。

1. 哈希算法

是将数据依特定算法直接指定到一个地址上。

这样一来，当集合要添加新的元素时，先调用这个元素的HashCode方法，就一下子能定位到它应该放置的物理位置上。

（1）如果这个位置上没有元素，它就可以直接存储在这个位置上，不用再进行任何比较了；

（2）如果这个位置上已经有元素了，就调用它的equals方法与新元素进行比较，相同的话就不存了；

（3）不相同的话，也就是发生了Hash key相同导致冲突的情况，那么就在这个Hash key的地方产生一个链表，将所有产生相同HashCode的对象放到这个单链表上去，串在一起（很少出现）。这样一来实际调用equals方法的次数就大大降低了，几乎只需要一两次。