Java의 hashcode() 메소드의 과거와 현재

hashcode() 메서드를 배우려면 다음과 같은 측면을 단계별로 파악해야 합니다.

1. hashcode()의 유래

해시코드는 객체의 주소, 문자열, 숫자를 기반으로 jdk에서 계산한 int형 값입니다. 그러면 어떻게 계산되나요? 정답은 해시테이블이다. 해시 테이블은 키 값을 기반으로 직접 접근하는 데이터 구조이다. 이건 너무 공식적일 수 있으니 여기서 제가 이해한 바를 말씀드리자면, 해시코드는 함수를 매핑하여 얻은 값입니다. 이 함수를 함수에 전달하면 값이 나옵니다. 해시 함수로 얻은 값은 해시 값, 즉 value=f(key)입니다. 따라서 해시코드를 이해한 후에는 hashcode() 메서드가 무엇에 사용되는지 알 수 있습니다. hashcode() 메서드는 hashcode 메서드를 계산하고 반환하는 것입니다.

2. hashcode()의 역할

해시 테이블의 가장 큰 장점은 검색 효율성을 높일 수 있다는 점입니다. API를 보면 hashcode()는 Object의 메소드라는 것을 알 수 있습니다. 또한 Java에서는 개선된 특성에 따라 모든 클래스의 객체가 hashcode() 메소드를 호출할 수 있다고도 할 수 있습니다. 검색 효율성을 높이기 위해 주로 해시 기반 컬렉션과 제대로 작동하기 위해 이러한 해시 컬렉션에는 HashSet, HashMap 및 HashTable이 포함됩니다. 세트에 중복된 요소가 존재할 수 없는데, 새 요소를 추가해야 할 때 해당 요소가 이미 존재하는지 어떻게 판단할 수 있나요? 아마도 대부분의 사람들은 하나씩 비교하기 위해 equals 메소드를 호출하는 것을 생각할 것이다. 하지만 컬렉션에 이미 10,000개 이상의 데이터가 있고, 이를 동등 메소드를 사용하여 하나씩 비교한다면 확실히 효율성이 문제가 될 것입니다. 이때 hashCode 메소드의 역할이 컬렉션에 추가되면 해당 객체의 hashCode 메소드가 먼저 호출되어 해당 해시코드 값을 가져옵니다. 실제로 HashMap의 특정 구현에서는 객체의 해시코드 값이 테이블에 없으면 비교 없이 바로 저장할 수 있습니다. 새 요소가 동일하면 비교되지 않습니다. 저장하면 다른 주소가 동일하지 않으면 해싱되므로 충돌 해결의 문제가 있으므로 실제 호출 횟수는 동일합니다. 방법이 많이 줄어들었습니다. 다음 코드는 java.util.HashMap의 put 메소드의 특정 구현입니다.

public V put(K key, V value) {
        if (key == null)
            return putForNullKey(value);
        int hash = hash(key.hashCode());
        int i = indexFor(hash, table.length);
        for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
            Object k;
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
                V oldValue = e.value;
                e.value = value;
                e.recordAccess(this);
                return oldValue;
            }
        }
 
        modCount++;
        addEntry(hash, key, value, i);
        return null;
    }

put 메소드는 HashMap에 새 요소를 추가하는 데 사용됩니다. hashCode 메소드를 호출하여 요소의 hashCode 값을 가져온 다음 hashCode 값이 테이블에 존재하는지 확인하고, 존재하는 경우에는 equals 메소드를 호출하여 업데이트하십시오. 값을 반환하고, 그렇지 않으면 HashMap에 새 요소를 추가합니다. 여기에서 보면 hashCode 메소드는 equals 메소드 호출 횟수를 줄여 프로그램 효율성을 높이기 위해 존재한다는 것을 알 수 있다.

3.hashcode() 메소드 및 equals() 메소드

여기서 주목해야 할 몇 가지 문제가 있습니다. 객체가 동일한지 확인하려면 hashcode() 메서드를 사용할 수 있습니다. 대답은 '아니요'입니다. equals() 메서드를 사용해야 합니다. 서로 다른 두 객체는 ​​동일한 해시코드를 가질 수 있지만, 해시코드가 다른 두 객체는 ​​서로 달라야 합니다.

주의해야 할 또 다른 문제: 클래스를 설계할 때 String 클래스와 같은 equals 메서드를 재정의해야 하지만, equals 메서드를 다시 작성할 때는 hashCode 메서드도 재정의해야 한다는 점에 유의하세요. . equals 메소드만 재정의하는 예를 살펴보겠습니다.

 import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
 
class People{
    private String name;
    private int age;
     
    public People(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }  
     
    public void setAge(int age){
        this.age = age;
    }
         
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        // TODO Auto-generated method stub
        return this.name.equals(((People)obj).name) && this.age== ((People)obj).age;
    }
}
 
public class Main {
 
    public static void main(String[] args) {
         
        People p1 = new People("Jack", 12);
        System.out.println(p1.hashCode());
             
        HashMap<People, Integer> hashMap = new HashMap<People, Integer>();
        hashMap.put(p1, 1);
         
        System.out.println(hashMap.get(new People("Jack", 12)));
    }
}

두 People 개체의 이름과 나이가 같으면 같은 사람으로 간주됩니다. 이 코드의 원래 의도는 이 코드의 출력 결과가 "1"이지만 실제로는 "null"을 출력하는 것입니다.

equals 메서드를 재정의하면 이름과 나이가 같은 두 개체가 논리적으로 동일한 개체로 판단되지만(String 클래스와 유사) 기본적으로 hashCode 메서드는 개체 Address를 저장한다는 점을 알아야 합니다. 매핑. 위 코드의 출력이 "null"이라는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 이유는 매우 간단합니다. 이 문장에서 p1과 System.out.println(hashMap.get(new People("Jack", 12))); new People("Jack", 12)이 가리키는 개체는 두 개의 개체를 생성합니다. . , 저장 주소는 달라야 합니다. 따라서 hashmap이 get 연산을 수행하면 얻어지는 hashcdoe 값이 다르기 때문에 바로 null이 반환된다. 위 코드의 출력 결과를 "1"로 하려면 매우 간단합니다. equals 메서드와 hashCode 메서드가 항상 논리적으로 일치하도록 hashCode 메서드를 다시 작성하기만 하면 됩니다.

import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
 
 
class People{
    private String name;
    private int age;
     
    public People(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }  
     
    public void setAge(int age){
        this.age = age;
    }
     
    @Override
    public int hashCode() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return name.hashCode()*37+age;
    }
     
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        // TODO Auto-generated method stub
        return this.name.equals(((People)obj).name) && this.age== ((People)obj).age;
    }
}
 
public class Main {
 
    public static void main(String[] args) {
         
        People p1 = new People("Jack", 12);
        System.out.println(p1.hashCode());
             
        HashMap<People, Integer> hashMap = new HashMap<People, Integer>();
        hashMap.put(p1, 1);
         
        System.out.println(hashMap.get(new People("Jack", 12)));
    }
}

다음은 Effective Java 책에서 인용한 내용입니다.

프로그램 실행 중, equals 메소드의 비교 연산에 사용된 정보가 수정되지 않는 한 , 동일한 객체를 여러 번 호출하면 hashCode 메서드는 일관되게 동일한 정수를 반환해야 합니다.

equals 메소드 비교에 따라 두 객체가 동일한 경우 두 객체의 hashCode 메소드를 호출하면 동일한 정수 결과가 반환되어야 합니다.

equals 메소드에 따라 두 객체가 동일하지 않은 경우 hashCode 메소드가 반드시 다른 정수를 반환할 필요는 없습니다.

두 번째, 세 번째 항목은 이해하기 쉽지만 첫 번째 항목은 무시되는 경우가 많습니다. "Java 프로그래밍 사고"라는 책의 P495페이지 첫 번째 단락과 유사한 단락이 있습니다.

" hashCode()를 디자인할 때 가장 중요한 요소는 다음과 같습니다. hashCode가 동일한 객체()에서 호출될 때마다 put()을 사용하여 HashMap에 객체를 추가하면 hashCdoe 값이 생성되고, get()을 사용하여 객체를 꺼낼 때 다른 hashCode 값이 생성되면 객체를 얻을 수 없습니다. hashCode 메서드는 개체의 휘발성 데이터에 의존하므로 이 데이터가 변경되면 hashCode() 메서드가 다른 해시 코드를 생성하므로 사용자는 주의해야 합니다."