Java数组HashCode实现

Question

有点奇怪。一位同事问我在Java中如何实现myArray.hashCode()，我认为我知道，但之后我跑了几个测试。请查看下面的代码。我注意到的奇怪之处是，在我写第一个sys out时，结果不同。请注意，它几乎像是报告了一个内存地址，修改类移动了地址或其他什么东西。只是想分享一下。

int[] foo = new int[100000];
java.util.Random rand = new java.util.Random();

for(int a = 0; a < foo.length; a++) foo[a] = rand.nextInt();

int[] bar = new int[100000];
int[] baz = new int[100000];
int[] bax = new int[100000];
for(int a = 0; a < foo.length; a++) bar[a] = baz[a] = bax[a] = foo[a];

System.out.println(foo.hashCode() + " ----- " + bar.hashCode() + " ----- " + baz.hashCode() +  " ----- " + bax.hashCode());

// returns 4097744 ----- 328041 ----- 2083945 ----- 2438296
// Consistently unless you modify the class.  Very weird
// Before adding the comments below it returned this:
// 4177328 ----- 4097744 ----- 328041 ----- 2083945


System.out.println("Equal ?? " +
  (java.util.Arrays.equals(foo, bar) && java.util.Arrays.equals(bar, baz) &&
  java.util.Arrays.equals(baz, bax) && java.util.Arrays.equals(foo, bax)));

- souLTower

Answer 1

java.lang.Array的hashCode方法是从Object继承而来的，这意味着hashcode取决于引用。如果想要基于数组内容获取hashcode，请使用Arrays.hashCode。

但要注意，这是一个浅层次的hashcode实现。还有一种深层次的实现：Arrays.deepHashCode。

- MahdeTo

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谢谢您的回答，但为什么java.lang.Array默认不覆盖hashCode（和toString）方法？有没有什么好的理由？ - Krzysztof Kaczor

为了让 hashCode 起到实际作用（因为它主要用于避免昂贵的 .equals 方法调用），它需要具备快速性，即使是一个浅层次的数组 hashCode 也可能非常慢。一个基本上随机的 hashCode 并不会造成伤害，只是没有任何优势。权衡利弊。 - Torque

只有当equals()以相同的方式糟糕时，它才不会受到影响。通常，“基本上随机”的hashCode将是一个严重的问题，因为如果equals为true，则hashCode必须相同。一个常量比随机更好。 - Mark

我很久以前写了这个注释，所以我无法说出当时的想法，但我可能是在指系统哈希码，它将返回一个不基于对象字段（因此“本质上随机”）的数字，但在调用之间当然保持对象相同。我显然措辞不当。 - Torque

@Mark Yet .equals() 中的数组是“有问题的”，因为 bar.equals(baz) 使用引用相等。当人们使用 Arrays.equals(foo, bar) 确定相等性时，问题就出现了，然后 不 使用 Arrays.hashCode(foo) 以获得哈希码。如果您正在使用 java.util.Arrays 中的方法进行相等性比较，则需要对哈希码也使用它们。 - Daniel Martin

Answer 2

数组使用默认的哈希码，该哈希码基于内存位置（但它不一定是内存位置，因为它只是一个int，而所有内存地址都无法适应）。您还可以通过打印System.identityHashCode(foo)的结果来查看此内容。

仅当它们是相同的、完全相同的数组时，数组才相等。因此，通常情况下，仅当它们是相同的、完全相同的数组时，数组哈希码才会相等。

- erickson

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（并且对象在内存中移动，如果您查看哈希码，它们通常不像地址） - Tom Hawtin - tackline

对于Java的最近版本，JVM的默认行为甚至不是基于内存地址来生成身份哈希码。 - Stephen C

Answer 3

Object.hashCode() 的默认实现确实是返回对象的指针值，尽管这取决于具体实现。例如，64位 JVM 可能会取指针并将高低字一起异或。鼓励子类在有意义的情况下覆盖此行为。

然而，在可变数组上执行相等性比较是没有意义的。如果元素发生更改，则两者不再相等。为了维护同一个数组无论其元素发生什么变化都将始终返回相同的 hashCode 不变量，数组不会覆盖默认的 hashcode 行为。

请注意，java.util.Arrays 提供了 deepHashCode() 实现，用于基于数组内容而不是数组本身的身份进行哈希时非常重要。

- James

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现代虚拟机会在内存中移动对象。当前地址可能被用作种子，但结果需要被存储。 - Tom Hawtin - tackline

在内存中移动仍然不会导致hashCode的更改。 - Arun R

Answer 4

我同意使用java.util.Arrays.hashCode（或google guava的通用包装器Objects.hashcode），但请注意，如果您正在使用Terracotta，则可能会导致问题-请参见这个链接

- Carl Pritchett

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Terracotta链接已经失效。 - Andy Turner